最新刊期
      2022 年 第 35 卷 5 期

        综述

      • 吴芳宇,林亚凯,汪林,李沐霏,唐元晖,王晓琳
        2022, 35(5): 1-9. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.001
        摘要：聚4-甲基-1-戊烯是一种具有低密度、高透气性等优良性质的膜材料,具有广泛的应用前景。本文从制备方法和具体应用两个方面综述了近年来国内外PMP膜的研究进展,重点介绍了热致相分离法、熔融拉伸法、溶剂挥发法及静电纺丝法、非溶剂致相分离法、热致相分离-熔融拉伸耦合法等其它方法进行PMP膜制备的原理及影响因素,并对PMP膜在体外膜肺氧合、膜接触器、渗透汽化和气体分离等领域的应用进行了综述,最后对PMP膜目前面临的挑战进行了讨论与展望。  
        关键词：聚4-甲基-1-戊烯;热致相分离;熔融拉伸;溶剂挥发;体外膜肺氧合   
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        发布时间：2022-09-09
      • 施佳楠,雷文
        2022, 35(5): 10-16. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.002
        摘要：植物纤维/聚合物复合材料中所选取植物纤维的物理状态不同对复合材料的加工成型和成型后复合材料的性能都有一定的影响。综述了不同物理状态的粉末状纤维、短切纤维、连续纤维在增强聚合物中各自存在的优势及缺陷以及在3D 打印这种新兴成型方式中的应用。将植物纤维/聚合物的3D 打印成型与传统挤出、注塑等加工方式进行了比较,分析了采用不同加工方法加工不同物理状态植物纤维/聚合物时,各种工艺的优缺点。同时,对不同物理状态植物纤维/聚合物复合材料的未来研究方向进行了分析与展望。  
        关键词：植物纤维;聚合物;3D打印;物理状态   
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        发布时间：2022-09-09
      • 朱晓东,杜昀怡,原续波,赵瑾,侯信
        2022, 35(5): 17-26. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.003
        摘要：纤维素是地球上含量最丰富的天然高分子材料,可分为植物纤维素和细菌纤维素两类。和植物纤维素相比,细菌纤维素具有更高的纯度和更好的性能。细菌纤维素具有多孔的纳米网状结构、高聚合度、高纯度、高结晶度、优异的力学性能和生物相容性等优点,作为一种天然可再生高分子材料,近年来备受关注。本综述介绍了制备细菌纤维素的主要方法,归纳总结了几种细菌纤维素的改性方法,并举例介绍了细菌纤维素的一些最新应用。希望本文能给相关的研究提供借鉴。  
        关键词：细菌纤维素;制备;改性;应用   
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        发布时间：2022-09-09
      • 赵士君,贾宏葛,李俊,姜鹏飞,徐蕊
        2022, 35(5): 27-37. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.004
        摘要：随着科技的发展,化石燃料的利用在急剧增加,与此同时也带来了许多环境问题,例如大量的CO2加剧了温室效应以及全球变暖,因此CO2 的分离回收再利用对环境保护具有重要意义。膜分离技术具有无相变、操作简单、耗能低等优点,在解决气体分离回收再利用方面具有很好的优势。比较不同的聚合物材料,聚酰亚胺是一类成熟且商业化的聚合物材料,具有良好的机械性能、耐热性能、耐化学腐蚀性能等,因此被广泛应用在气体分离领域。本文综述了国内外研究学者对聚酰亚胺气体分离膜结构对气体渗透性能影响的研究现状,详细介绍了含氟原子、含磺酰基团、含PIM 结构以及含其它结构的聚酰亚胺气体分离膜的最新研究进展,并对未来制备高性能的聚酰亚胺气体分离膜进行了展望。  
        关键词：聚酰亚胺;分离系数;透过量;渗透性能;单体结构;聚合物结构   
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        发布时间：2022-09-09
      • 方咏甘,杨崇岭,林建云,罗时荷,杨诗敏,汪朝阳
        2022, 35(5): 38-54. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.005
        摘要：随着经济的迅猛发展和石油资源的不断枯竭,人们越来越重视将可再生资源转化为有用的化合物或聚合物。生物基聚呋喃类高分子具有单体来源广泛和良好的生态效益,可用于制备外包装材料、导电材料、自修复材料等,在许多领域存在着巨大的潜在应用价值,因此,其合成研究备受关注。本文以不同的反应单体与合成方法为依据,全面地总结了近10年来(特别是近5年)几种常见的聚呋喃及其衍生物的合成方法与应用研究进展,主要包括缩聚合成、金属催化偶联反应合成、氧化偶联聚合、基于其它非呋喃环原料的聚合以及Diels-Alder反应合成,并从所得产物的机械性能和使用功能等角度对各方法进行了简要的评价。着眼未来,性能优化与功能拓展仍是聚呋喃类高分子设计与合成的重点发展方向。  
        关键词：生物基聚呋喃类高分子;合成方法;缩聚;金属催化偶联反应;氧化偶联聚合;Diels-Alder反应;应用   
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        发布时间：2022-09-09
      • 牟玉强,霍宏亮,蒋岩,于部伟,马鸿钰
        2022, 35(5): 55-59. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.006
        摘要：1-丁烯和2-丁烯是重要的有机合成原料,可以通过金属催化剂选择性催化乙烯二聚合成丁烯。乙烯选择性二聚合成丁烯的催化剂通常有镍催化体系、钒催化体系、钨催化体系、铁或钴催化体系、钽催化体系以及钛催化体系等。近年来镍系催化剂催化乙烯选择性二聚取得了很大的进展,本论文对近年来镍系催化剂催化乙烯选择性二聚进行了综述。主要概述了[NN]、[NO]、[NP]等均相的镍催化剂,同时也概述了非均相或负载的镍催化剂催化乙烯选择性二聚的研究进展。  
        关键词：1-丁烯;2-丁烯;乙烯;选择性二聚;镍系催化剂   
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        发布时间：2022-09-09

        研究简报

      • 秦永洪,金玉龙,刘柏平
        2022, 35(5): 60-66. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.007
        摘要：硅胶负载二茂铬是一种无需烷基铝助催化剂的传统工业用乙烯聚合催化剂,但是目前其引发乙烯聚合机理尚不明确。本文通过密度泛函理论方法,基于文献提出的金属环状机理、铬氧环机理以及本文首次提出的铬茂环机理对该催化体系的聚合机理进行了系统研究。结果表明,金属环状机理链引发过程反应能垒较低,约为24.9kcal·mol-1,与实验结果一致,但是其后续链增长过程却因金属环较大的空间位阻效应而使得能垒达到31kcal·mol-1,难以实现较快链增长;铬氧环机理的引发和插入能垒均较高,且Cr与硅胶载体的键合作用也会因乙烯的插入而被破坏,因此难以发生;铬茂环机理因滑移解配位过程需克服的能量较高,导致链引发能垒高达37.3kcal·mol-1,与S-9催化剂较快的引发过程矛盾,但其链增长过程需克服的能垒仅为20kcal·mol-1左右,与其较快的链增长速率一致。本论文采用分子模拟的方法,针对S-9催化剂的金属环状机理、铬氧环机理和铬茂环机理等三种可能的引发乙烯聚合机理进行了研究,获得了较为深入的机理认识。  
        关键词：S-9催化剂;聚乙烯;密度泛函理论;聚合机理;自旋交叉   
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        发布时间：2022-09-09
      • 张涵,原续波
        2022, 35(5): 67-76. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.008
        摘要：口服给药具有方便、安全、患者依存性强等优势,是理想的给药途径,但蛋白类药物在口服过程中易被胃酸及蛋白酶分解而失活,导致生物利用度较低。本实验设计了一种药物载体,用于蛋白类药物口服给药,解决了蛋白类药物在胃肠道中易失活的问题。以葡萄糖氧化酶为蛋白药物模型,通过在蛋白质表面原位自由基聚合反应制备葡萄糖氧化酶纳米微囊,低温干燥后研磨成粉末封装在胶囊中。以羟丙甲纤维素为原料,通过酯化反应制备醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯,将其作为肠溶包衣材料对以上胶囊进行包衣,得到肠溶胶囊。通过模拟胃肠道内的环境,对肠溶胶囊进行体外释放实验及蛋白活性测试。结果显示,在胃液环境下,该肠溶胶囊2h内不溶解,且胶囊内的葡萄糖氧化酶保持较高活性;在肠液环境下,肠溶胶囊溶解,被纳米微囊包载的葡萄糖氧化酶活性明显高于游离态葡萄糖氧化酶。以上实验结果证明了该载药体系可以解决口服蛋白类药物在胃肠道中易被胃酸及蛋白酶分解而失活的问题。  
        关键词：蛋白类药物;口服给药;纳米微囊;醋酸羟丙甲纤维素琥珀酸酯;蛋白活性   
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        发布时间：2022-09-09
      • 李能,李旭
        2022, 35(5): 77-85. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.009
        摘要：在一些玻璃态聚合物中,溶剂分子的运移行为会呈现出不同于经典Fick定律的Non-Fickian扩散性质,且该过程往往伴随着材料溶胀和大变形。类比热传导分析中的非傅里叶效应理论,本文采用双相滞后方法,即引入两个描述玻璃化转变过程中材料性能依赖于浓度的控制参数,以考察Non-Fickian型溶剂扩散与凝胶溶胀变形的行为特征。针对不同材料体系的一维柱状和二维板状凝胶溶胀理论模型,借助有限差分法进行控制方程数值求解,所得的计算结果表明,溶剂分子在这两种聚合物中的浓度分布显著区别于Fick扩散形式,材料溶胀部分与未溶胀部分之间存在着一个尖锐分界面,且该分界面移动速率近似为一个常数。同时,理论计算结果与现有实验结果的吻合度较好,这也进一步验证了双相滞后方法描述Non-Fickian扩散动力学的有效性和准确性。  
        关键词：聚合物;Non-Fickian扩散;溶胀;大变形;滞后时间   
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        发布时间：2022-09-09
      • 张洁,李佳林,王宇博,金君素
        2022, 35(5): 86-92. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.010
        摘要：通过顺序进行光引发的硫醇-烯和热引发的硫醇-异氰酸酯点击反应,设计合成了具有高冲击韧性的聚氨酯弹性体(TPU)。通过对材料的结构和性能进行傅里叶红外光谱(FT-IR)、折射率、拉伸、冲击强度和硬度测试、示差扫描量热法(DSC)、动态热机械分析(DMA)以及热失重(TGA)等研究表明,因聚合网络交联密度的提高和刚性的降低,合成的硫醇-烯-异氰酸酯顺序光-热双固化弹性聚氨酯相对于硫醇-异氰酸酯二元体系的冲击韧性得到显著提高。当C=C/NCO 摩尔比为50/50和30/70时,缺口冲击强度分别为24.28和18.57kJ/cm2,与增韧前相比,其冲击强度分别提高了92.2%和47.0%。此外,通过不同的硫醇、异氰酸酯结构和C=C/NCO 摩尔比对TPU 的光学、力学和热性能的影响研究,表明改变双固化过程中的聚合组分可以得到性能不同的材料,该类材料可用于光电材料、牙科材料等领域。  
        关键词：硫醇-烯-异氰酸酯;弹性聚氨酯;光-热双固化;冲击韧性   
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        发布时间：2022-09-09

        教学

      • 韩晓顶,柳永,王磊,彭采宇,孙燕
        2022, 35(5): 93-101. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.011
        摘要：本文基于疫情常态化形势考虑,对《高分子化学》双语课程发展进行重新定位,以打造高分子材料与工程专业学生的综合教育培养为出发点,以师生能力综合提升为切入点,全面适应新的发展需求,进行线上和线下同频教学思考和探究。在授课过程中,从教师自我能力提升方面,特别是教育技术提升、教学内容重组优化、教学思路拓展,师生互动环节设计、课后知识系统梳理等方面,进行了强化叠加学习;从学生自我能力提升方面,例如,比对着学、较劲地学、主动地学、综合的学和创新的学等方面,进行了系统有机学习。做到既提高学生的学习效率、自学能力和归纳总结能力,同时做到教学过程有痕迹,学习过程有跟踪,实时掌握学生的学习动态,及时解决学生的学习难点。  
        关键词：课程定位;综合教育;线上线下同频教学;师生能力综合提升   
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        发布时间：2022-09-09
      • 付中禹,刘伯军,张会轩,周超,吴广峰
        2022, 35(5): 102-106. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.012
        摘要：玻璃化转变是聚合物的一种普遍现象,也是高分子物理教学过程中的一个重点内容。对玻璃化转变的本质进行深入透彻地讲解,有利于学生加深对高分子结构、高分子材料的性能和高分子链运动的统计学三个紧密相连部分的融会理解。针对目前教学过程中主要基于差示扫描量热法进行非晶态聚合物玻璃化转变温度概念讲解的不足,本论文交流了在教学过程中采用红外光谱(FTIR)及二维相关光谱讲解玻璃化转变温度时的运用以及教学效果分析。从实际的教学效果看,应用FTIR 确定聚合物的玻璃化转变温度既可以培养学生的探索精神,又能使学生了解新的研究方法并拓宽科学视野。  
        关键词：聚合物;玻璃化转变;FTIR;二维相关光谱   
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        发布时间：2022-09-09
      • 贾园,董伟杰,杨菊香,李蓓蓓,刘振
        2022, 35(5): 107-111. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.013
        摘要：超支化聚硅氧烷作为一种新型的超支化聚合物,兼具了超支化聚合物和硅氧聚合物的优点,是《高分子化学》课程教学中具有典型代表性的前沿教学案例。本文以超支化聚硅氧烷为案例教学对象,从单体选择、原料配比、聚合过程控制等方面进行讨论,重点讲授逐步聚合、缩聚反应、凝胶点的预测等相关知识点;在此基础上进一步延伸到高分子材料结构与性能的关系及新型超支化聚合物制备方法上。通过课程设计,组织学生将线上预习、传统讲授、课堂讨论及线下学习进行良好结合,激发学生学习兴趣及主观能动性,并对教学效果和教学质量进行了讨论探索。  
        关键词：高分子化学;超支化聚合物;教学体会;教学探索   
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        发布时间：2022-09-09
      • 游峰,江学良,姚楚,曾小平,刘玉兰,郑华明
        2022, 35(5): 112-116. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.014
        摘要：人才培养质量是学校和专业生存和发展的基础。当前,越来越多的高校都渴望通过专业建设提升人才培养质量,使更多的专业进入一流本科专业名列。人才培养方案对于人才培养质量具有重要的作用。运用工程教育认证的理念和方法规范人才培养过程和提升人才培养质量是工科专业实现自我提升的有效途径。本文以武汉工程大学高分子材料与工程专业为例,介绍了专业在修订2019版人才培养方案所用的方法及具体流程。本文通过分析专业发展特色与学校定位的联系、人才培养方案的修订及评价制度和人才培养方案的公开方法修订了2019版高分子材料与工程专业人才培养方案,这对地方高校同类专业培养适合地方区域经济发展的人才具有借鉴意义。  
        关键词：工程教育认证;专业建设;人才培养方案;高分子材料与工程   
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        发布时间：2022-09-09
      • 刘忠柱,焦明立,秦琦,李玉南,宋梦,曹凤仪,刁泉,朱根兴
        2022, 35(5): 117-123. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2022.05.015
        摘要：工程教育专业认证是提高中国高等教育质量的重要手段和工具,也是专业提升人才培养质量的有效方法。专业课程体系是人才培养的关键环节和实现专业培养目标的核心。本文首先分析了工程教育专业认证对高校工科专业的必要性。其次,总结了专业课程设置的几项原则。最后,通过调研国内17所已经通过专业认证高校的专业课程设置情况,对高分子专业人才培养方案中专业课程的设置提出了意见和建议,为高分子材料与工程专业人才培养方案的制定提供一定参考。  
        关键词：工程教育专业认证;高分子材料与工程专业;培养方案;专业课程设置   
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        发布时间：2022-09-09
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