共轭微孔聚合物研究进展

共轭微孔聚合物(CMPs)有制作方法简单多样、比表面积大、物理化学稳定性好、结构形貌可调等特点,因此受到广泛关注。近年来,共轭微孔聚合物的多种合成方法和新应用成为了研究热点,CMPs主要用途包括超级电容器、非均相催化、化学传感器、太阳能界面蒸发、抑菌材料、阻燃材料。重点介绍了共轭微孔聚合物的多种合成方法以及CMPs的多种应用领域,并且对目前合成CMPs的难点进行总结。

“Grafting from”法制备高载量大孔弱阳离子交换层析介质

针对大孔聚合物层析介质孔径大、比表面积低而导致的蛋白结合容量低的问题,采用“graftingfrom”策略,以大孔聚丙烯酸酯微球为基质,通过氧化还原引发甲基丙烯酸在微球表面接枝聚合,制备了高载量弱阳离子交换层析介质.研究了单体浓度、过硫酸钾浓度及反应温度等因素对蛋白结合容量的影响.所得介质的蛋白静态结合容量和动态结合容量分别达到252.21和157.25mg/mL;同时发现具有一定离子交换容量的该类介质能够在0.2 mol/L NaCl缓冲液中保持100 mg/mL的蛋白结合容量.将该层析介质用于鸡卵清中溶菌酶的纯化,获得了较高的纯化效率.

耐温耐盐疏水缔合聚合物的合成及性能评价

以丙烯酰胺(AM)、疏水单体烯丙基十二胺、两性可聚合型离子表面活性剂(H-66)为原料,通过自由基水溶液聚合制备了一种聚丙烯酰胺类聚合物(RDTA)。通过1HNMR、13CNMR、FTIR和MS表征了聚合物结构,通过表观黏度、SEM和流变性能测试了RDTA在不同溶液中的缔合效应,考察了该缔合行为与温度的关系。结果表明,RDTA的临界缔合质量分数为0.25%~0.30%。盐离子对RDTA高分子链的刺激作用能够增强该分子链的结构黏度。弹性模量随RDTA质量分数的增加而增大,溶液体系表现为弹性体,体系的空间结构更加密集。在70、90、120℃和170 s^(-1)剪切下,质量分数0.5%的RDTA盐溶液(以质量分数6%的NaCl水溶液为溶剂)中剪切时间<300 s时,溶液表观黏度呈现缓慢上升趋势,说明RDTA在Na Cl水溶液中存在盐刺激RDTA溶液增稠的现象,继续剪切1 h后,剩余表观黏度仍保持在60 mPa·s以上。

基于端羟基聚丁二烯液体橡胶制备功能性嵌段聚合物的研究进展

端羟基液体丁二烯橡胶(HTPB)的活性端羟基在适当条件下可制备成大分子引发剂,将具有特定功能的聚合物通过嵌段共聚改性的方法连接在HTPB的两端,形成结构多样、功能丰富的嵌段聚合物。本文综述了近年来利用HTPB制备的嵌段聚合物在火箭推进剂性能改进、刺激响应性聚合物、可拉伸半导体材料和两亲性聚合物等方面的研究进展,并对利用HTPB制备新型嵌段聚合物的未来进行了展望。

基于界面聚合法的有机多孔聚合物膜材料研究进展

有机多孔聚合物(POPs)膜材料具有本征的多孔结构和可调节的孔隙环境和官能团,广泛用于分子筛分领域。然而,其高效、可控的制备方法仍是一大挑战。围绕界面聚合法对近年来不同POPs基膜材料的设计、构筑进行了梳理,并对其在海水淡化、染料分离、气体分离、光电等领域的应用进行系统总结,最后对未来基于界面聚合制备POPs膜的发展进行了分析与展望。

超疏水耐酸碱改性纸张的制备与性能

采用可见光促进的原子转移自由基聚合(ATRP)法,实现了叠氮基单体与含氟单体共聚,得到全氟辛酯叠氮苯酯共聚物,并将其应用于纸张表面改性,制成了超疏水耐酸碱改性纸张.研究了聚合物中各单体种类、比例及聚合物分子量对超疏水耐酸碱性能的影响.此外,还表征了改性纸张的表面微观结构,研究了聚合物与纸张的连接方式,解释了改性纸张的超疏水耐酸碱性能原理.结果表明,当甲基丙烯酸-4-叠氮苯酯与甲基丙烯酸全氟辛酯的摩尔比为1∶4时,全氟辛酯叠氮苯酯共聚物-80改性后的纸张表现出极强的疏水性,水接触角达到165°,并在强酸(pH=1)或强碱(pH=13)环境下维持72 h无明显变化.制备的共聚材料在防水、耐酸碱应用中具有良好的应用前景.

1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯/碘化锂双催化体系催化ε-己内酯开环聚合

为获得性能优异的生物降解高分子材料,应用1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)/碘化锂(Li I)双催化体系,以苯甲醇(BnOH)为引发剂,协同催化单体ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,制备聚己内酯(PCL),并利用高温凝胶色谱仪、超导核磁共振仪和差示扫描量热仪等仪器对所得产物进行表征和分析.结果表明:①以甲苯作为溶剂,ε-CL浓度为2.0 mol/L,n(ε-CL)∶n(DBU)∶n(LiI)∶n(BnOH)=100∶1∶1∶1,25℃时反应40 min得到的聚合物性能最优,此时PCL产率为98.5%,数均分子质量为22.8 kg/mol,分散性指数为1.15;②最优条件下制备的产物PCL的熔融温度为58.4℃,结晶温度为25.7℃;③1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯/碘化锂双催化体系催化ε-己内酯开环聚合机理为“单体-活化”机理.

DBU/碘化锂双催化体系催化三亚甲基碳酸酯开环均聚合

以1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)/碘化锂(LiI)为双催化剂,苯甲醇(BnOH)协同催化单体三亚甲基碳酸酯(TMC)开环均聚合,得到产物聚三亚甲基碳酸酯(PTMC).反应的最优条件为:二氯甲烷为溶剂,[TMC]=1.0 mol·L^(-1),[TMC]/[DBU]/[LiI]/[BnOH]=200∶1∶1∶1,25℃下反应45 min,所得PTMC的产率为97.7%,数均分子量为20.4 kg·mol^(-1),分子量分布为1.19.DSC热分析结果表明,PTMC没有熔融峰和结晶峰,说明PTMC为一种无定形聚合物.利用1HNMR和IR对PTMC结构进行端基分析,并推测聚合机理为“单体-活化”机理.

新型炔碳类富碳材料的合成及其在锂离子电池中的性能

以富碳有机电极材料为研究对象,通过设计分子结构实现高效的锂离子存储。一方面,通过构建大的共轭体系提高材料的电子传输能力;另一方面,通过构筑新型的分子内孔道,为锂离子的传输提供便捷的通道。以1,3,5-三(4-乙炔基苯基)苯为单体在铜基底上催化偶联,得到了新型的炔碳类富碳材料。电化学性能测试结果表明,该材料具有优异的离子存储性能,并且展现了良好自支撑性能,在柔性电极领域具有良好的应用潜力。

多聚磷酸铵的改性及其对聚丙烯的阻燃作用

通过热处理多聚磷酸铵与三聚氰胺的混合物，获得热稳定性较高（起始失重温度达２５０℃以上）和吸湿性较低的膨胀型阻燃剂ＭＰＰＡ．红外光谱和其它有关数据分析表明，ＭＰＰＡ是多聚磷酸的铵和三聚氰胺盐与三聚氰胺的混合物．燃烧试验表明，ＭＰＰＡ与季戊四醇复配后对聚丙烯的阻燃作用显著增强，这是因为季戊四醇的加入有助于阻燃聚丙烯在受热燃烧时形成膨胀炭的结果。

交联定形相变储能材料的研制

分别采用高密度聚乙烯(HDPE)、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯(LDPE)1∶1的共混物作为基体材料,制备了不同凝胶率的交联定形相变材料,讨论了材料的凝胶率与交联剂用量之间的关系,并测定了材料的热性能。通过多次冷热循环实验,研究了材料的稳定性。结果表明,交联有利于改善定形相变材料的稳定性,减少石蜡的渗出。高密度聚乙烯与低密度聚乙烯的共混体系更适合作封装材料。交联程度的不同对材料的相变温度和相变热均不产生影响。多孔填料如硅藻土的添加,可以进一步减少石蜡的渗出,提高材料的稳定性。

刺激响应性聚合物的设计、合成及其应用研究新进展

介绍了研究刺激响应性聚合物的意义,针对水体系中的刺激响应性聚合物,介绍了近年来刺激响应性聚合物的设计与合成中的应用研究新进展,主要从3个方面进行阐述:1单一刺激响应性聚合物,包括温度、p H值、光、其他刺激响应性聚合物;2双重刺激响应性聚合物,包括温度-p H值、温度-光、温度-氧化还原刺激响应聚合物、p H值-氧化还原刺激响应聚合物;3多重刺激响应性聚合物,包括温度-光-p H值、温度-光-氧化还原、温度-p H值-CO2刺激响应聚合物。着重评述了水体系中双重和多重刺激响应性聚合物的合成研究及应用。最后总结了多重刺激响应性聚合物应用研究的现状及问题,指出开发刺激响应性高度可控、灵敏度高、可逆性好的新型多重刺激响应性聚合物是未来的研究方向。

单茂钛化合物/MAO/AlR_3均相催化体系合成sPS与aPP研究

先考察部分水解三甲基铝（ＴＭＡ）制备固体改性甲基铝氧烷（ｍＭＡＯ）时，反应物Ｈ２Ｏ和ＴＭＡ的摩尔比对固体产物ｍＭＡＯ中ＴＭＡ含量的影响；然后考察不同的钛化合物特别是茂钛化合物（ＬｎＴｉＸｎ′，ｎ＝１，２，ｎ′＝２，３）和ｍＭＡＯ组成的均相催化体系分别进行苯乙烯间规聚合和丙烯无规聚合的效果作比较．在此基础上分析以茂基三正丙氧基钛［ＣｐＴｉ（ＯＰｒｎ）３］为主催化剂，不同ＴＭＡ含量的ｍＭＡＯ为助催化剂，及外加各种烷基铝（ＡｌＲ３）所组成的催化体系中钛的氧化数，同时对苯乙烯间规聚合和丙烯无规聚合进行比较研究，从中发现活性中心钛的氧化数以Ｔｉ（Ⅲ）为主时有利于苯乙烯间规聚合，不利于丙烯无规聚合；而氧化数以Ｔｉ（Ⅳ）为主时则对丙烯无规聚合有利．苯乙烯间规聚合时，外加烷基铝可节省ＭＡＯ用量．

分子量分布对低密度聚乙烯光氧老化特性的影响

采用衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)、热重分析法(TG)、凝胶渗透色谱(GPC)、扫描电子显微镜(SEM)和力学试验比较研究了不同分子量分布指数低密度聚乙烯(LDPE)的光氧老化特性,分析了分子量分布对LDPE化学结构、热稳定性、平均分子量、表面微观形貌和力学性能的影响规律。结果表明分子量分布越宽,LDPE不饱和度增长越剧烈,支化作用增长越显著;分子量分布越窄,羰基指数增长越快;分子量分布对于分子结构的断链行为并无影响。分子量分布指数越大,LDPE起始热分解温度和失重5%对应温度下降更快,热稳定性更容易变差,平均分子量下降更多,表面微观形貌老化现象越严重;弯曲强度和冲击强度受影响更显著,指数为6.0的LDPE老化24 d冲击强度就已丧失。分析认为,分子量越大、分布越窄表明分子链越长、短分子链越少,与氧接触而产生自由基的概率也越小,因此聚乙烯分子量分布越宽,材料越容易老化。

有机氟改性苯丙乳液的合成及其性能

以壬基酚聚氧乙烯醚/十二烷基硫酸钠/非离子含氟乳化剂DF-10为复合乳化剂体系,采用半连续滴加工艺合成了有机氟改性苯丙乳液。通过红外光谱和透射电子显微镜分别对共聚物进行了结构表征和形态观察,研究了乳液稳定性和单体转化率的影响因素以及含氟甲基丙烯酸酯、氟碳表面活性剂用量对乳液综合性能的影响。确定最佳配方为含氟丙烯酸酯单体的质量分数为0.67%,DF-10的质量分数为1.35%。研究结果表明,当聚合温度为75～80℃,反应时间为4.5～5 h时,单体转化率达99.6%。乳液稳定性能好,吸水率最低可达6%。

纳米氧化锌改性聚四氟乙烯的研究

以纳米氧化锌为填充剂,通过乳液共混方法制备了纳米氧化锌改性聚四氟乙烯复合材料。实验确定了较理想的复合工艺,能够在成本基本不变的条件下明显改善复合材料的多项性能。另外,通过扫描电镜观察了复合材料的微观结构,研究了纳米氧化锌颗粒的粒度分布,分析了复合材料的性能随增强体加入量的变化规律,在此基础上,探讨了纳米氧化锌改性聚四氟乙烯的机理。

茂金属化合物对苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS催化加氢的研究

合成了一系列茂金属催化剂 ( C5H4R) 2 Ti Cl2 [R=H( 1 ) ,Me( 2 ) ,C6 H1 1 ( 3) ]和 ( C5H4R) 2 Ti Ar2 [R=H,Ar=C6 H5( 4) ,p-Me C6 H4( 5 ) ,m-Me C6 H4( 6) ;R=Me,Ar=C6 H5( 7) ,p-Me C6 H4( 8) ;R=C6 H1 1 ,Ar=C6 H5( 9) ,p-Me C6 H4( 1 0 ) ],研究了这些催化剂对苯乙烯丁二烯嵌段共聚物 SBS的催化加氢 ,考察了催化剂种类、用量及催化剂各组分之间的比例对加氢效果的影响 ,得到了较佳的条件 ,可使聚合物加氢度达到 98%以上 ,钛催化剂用量为 0 .0 0 1～ 0 .0 0 3mmol/

聚烯烃的硅烷交联技术

综述了硅烷接枝／交联聚烯烃的原理、原材料及其用量范围、工艺、影响因素及应用。

主链链端功能化聚烯烃的设计、合成及其应用

设计与合成主链链端功能化聚烯烃已成为目前聚烯烃功能化研究的热点之一。本文首先对聚烯烃功能化研究进行了简要介绍,然后重点评述了自2000年以来用于设计合成主链链端功能化聚烯烃的4种方法:烯烃聚合中向链转移剂进行链转移的方法、烯烃配位活性聚合方法、烯烃阴离子活性聚合方法以及叶立德活性聚合方法。接着,对主链链端功能化聚烯烃的应用研究新进展进行了举例介绍,最后对其设计、合成及应用前景进行了展望。

聚萘二胺的合成及其对重金属离子的高效反应吸附

聚萘二胺是继聚苯胺和聚吡咯之后的又一类新型导电高分子 ,因聚合物中含有活性的自由胺基和亚胺基而具有新的多功能性。作者根据近期研究工作和国外最新文献 ,系统论述了聚 1,8 、1,5 、2 ,3 萘二胺的化学氧化合成和电化学氧化合成及其对重金属离子的络合和还原吸附功能 ,详细比较了两种聚合方法的特点。指出通过萘二胺的电化学氧化聚合可以方便地获得对重金属离子如Ag+ 、Pb2 + 、Hg2 + 、Cu2 + 、VO2 +敏感的修饰电极 ,而通过化学氧化聚合可以高产率地获得对Ag+ 具有极大的还原吸附容量的聚合物颗粒。聚萘二胺在痕量金属离子的分析与探测、工业废水中贵金属离子的回收和重金属离子的清除等领域展现了广阔的应用前景。