林产化工专业有机高分子合成创新教学探索

林产化工专业是应用性较强的专业,将理论教学与实验教学相结合,是实现创新人才培养目标的重要教学环节。针对有机高分子合成化学课程中存在的问题,结合林产化工专业发展的现状,为了深化教学改革,从添加最新的相关教学内容、引入科技研究前沿动态、采用现代教育理念,引导学生自主学习入手,并在观念上重视实验课程,进行实验课程改革,新开设了研究设计性实验课,考核评定上要合理灵活,才能使本科生有机高分子合成化学教学符合我国现有林产化工的发展趋势,为全面培养学生严谨的科学态度、良好的实验素质的创新能力提供新思路。

二氧化碳合成高分子的进展

介绍了二氧化碳合成高分子的化学反应原理分类,应用实例。

高分子材料的催化合成

介绍了常见的与高分子合成化学反应有关的化学催化、物理催化和生物催化的类型、特点和应用.

中国高分子合成化学的研究与发展动态

高分子合成化学是主要研究高分子量化合物的分子设计、合成和改性等内容的科学,它为人类社会进步、生活水平提高及国家安全提供了必不可少的物质保障.中华人民共和国成立70年来,中国学者为推动此领域的发展作出了积极贡献,在设计合成新单体和聚合物、研发高效且环境友好新型催化剂、发展新的聚合反应、探索新的聚合方法、优化合成路径、开发聚合新工艺、发现新的结构与性能等方面取得了一系列重要的创新成果.本文总结和评述了中国高分子合成化学的研究与动态,并展望了不同聚合反应、高分子拓扑结构控制以及生物质来源单体的设计、合成与聚合等的未来发展.

超声辐射技术合成半纤维素-丙烯酸接枝共聚高吸水树脂

以粘胶纤维生产过程中产生的半纤维素废碱液为主要原料,丙烯酸(AA)为接枝单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联单体,(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化还原引发体系,利用超声辐射技术合成半纤维素-丙烯酸接枝共聚高吸水树脂,并对其合成条件、结构及吸液能力进行了探讨。结果表明:在优化条件下合成的树脂吸蒸馏水率为311g/g,吸自来水率为102g/g,吸生理盐水率为55g/g,吸人工尿液率为31g/g,具有优良的吸水速率和保水能力。红外光谱及扫描电镜分析结果表明合成了具有蜂窝状网络结构的高吸水树脂。该树脂的成功合成,意味着半纤维素废碱液有望得以高效利用,变废为宝,为高吸水树脂的合成提供一种新的原料。

PVA改性半纤维素-g-AA/膨润土复合高吸水树脂合成研究

为使再生纤维和造纸行业生产过程中产生的带碱半纤维素废液得到有效利用,解决传统高吸水树脂成本高、耐盐性差、凝胶强度低等问题,以半纤维素、部分中和的丙烯酸、膨润土为原料,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,引入聚乙烯醇(PVA),在微波辐射条件下合成了聚乙烯醇改性半纤维素-g-丙烯酸/膨润土半互穿网络高吸水树脂,采用FTIR,TG和SEM对产物结构和性能进行表征和测试,考察PVA的引入及其与黏土的协同作用对树脂网络结构和吸液、保水性能的影响。结果表明:在半纤维素-g-丙烯酸/膨润土基础上引入适量的PVA,可以成功制得聚乙烯醇改性半纤维素-g-丙烯酸/膨润土复合高吸水树脂;当PVA质量分数为3%时,树脂的吸水率和吸盐水率分别提高了40.6%和34.7%;改性后树脂的三维网络结构得到有效改善,表现出良好的吸液性能和保水性能。在纤维素综合利用中,利用半纤维素废碱液制备高吸水树脂,可以变废为宝,经济效益和社会效益明显。

新型稀土配合物的固相合成、表征及荧光性能研究

稀土-β-二酮配合物发光材料化学性质稳定,且具有优异的发光性能。以氧化铕和吡啶甲酰三氟丙酮(γ-NTA)为原料,采用固相配位化学反应法合成了新型稀土-β-二酮配合物,对合成时的温度、球磨时间进行了探讨优化。固相合成反应适宜条件是在50℃时反应2.0 h。经元素分析、紫外和红外光谱法推测了稀土配合物的组成和结构,利用差热热重方法分析了稀土配合物的热稳定性。结果表明,固相合成法合成了无水二元稀土-β-二酮配合物,产率高于液相合成法。荧光光谱表明,Eu(Ⅲ)与γ-NTA之间存在着有效的能量传递,合成的稀土配合物是一种优良的红色高亮发光材料,具有优良的紫外激发发光性能。

^(60)Co-γ射线引发合成羧甲基纤维素类高吸水树脂实验研究

为合成可应用于农业领域的化学节水制剂,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、羧甲基纤维素钠(CMCNa)为原材料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过^(60)Co-γ射线引发合成高吸水树脂。实验确定了高吸水树脂的最佳制备条件,并对不同的阳离子浓度、压力、环境温度等环境条件下的高吸水树脂的吸水性能进行了分析讨论,还进一步分析了高吸水树脂的吸液速度及在土壤中的保水性能。结果表明:高吸水树脂的最佳制备条件为单体配比m(AA)∶m(AM)∶m(CMCNa)=18∶2∶3,交联剂用量为单体总质量的0.2%,吸收剂量为8.82 kGy;不同阳离子溶液对高吸水树脂的吸水倍率的影响是不一样的,对高吸水树脂吸水抑制作用从大到小依次为Fe^(3+)>Mg^(2+)>Na^(+),因此在施用高吸水树脂时应避免与高价阳离子共混施用;随着环镜压力、温度的增加,高吸水树脂的吸水倍率、保水率均不断下降。制备的羧甲基纤维素类高吸水树脂能够有效减少土壤水分流失,提高土壤的含水量,可为农业抗旱提供技术支持。

阴离子型单组分水性聚氨酯的合成与性能研究

随着环境污染、能源危机等问题日益严重,人们对环境保护不断重视,研发出绿色环保的新型材料亟待解决,而水性涂料、粘合剂等绿色高分子材料如今已是此类材料中的热点。水性聚氨酯材料作为一种新型的水性涂料,由于其具有环境好,较好的柔韧性、耐磨性、耐候性以及可低温成膜和室温固化等特性,被广泛应用于日常生活和工业生产各领域,逐步替代溶剂型聚氨酯成为新型高分子材料。以TDI、DMPA、PC-1000、TMP为原料合成出一种阴离子型单组分水性聚氨酯,并对该材料进行多项表征测试和性能测试。经过测试分析,这种水性聚氨酯材料表现出良好的热力学性能和力学性能。其中,该材料的玻璃化转变温度为49℃,储能模量为565 MPa,拉伸强度为9.72 MPa,断裂伸长率为300.08%。

9，9-双（羟甲基）芴的合成

Ziegler--Natta催化剂自20世纪50年代问世以来，一直是高分子合成化学的重要研究领域，在工业中占有重要的地位。非均相Ziegler—Natta丙烯聚合催化剂是以MgCl2为载体，在负载TiCl2的过程中加入内给电子体，合成主催化剂，在丙烯聚合时加入烷基铝助催化剂和外给电子体构成的。

可生物降解纤维(中)

继续对纤维素及其衍生物、微生物合成高分子。

可生物降解纤维(下)

继续对化学合成高分子、双组份纤维的结构与性能进行了分析和讨论。认为可生物降解纤维的性能和价格 (特别是价格 )是影响其应用范围拓展至非医用 (如服装、农业、卫生、渔业等 )领域的关键因素。就近期而言 ,采用共聚方法合成的聚酯类可生物降解聚合物 ,是一种制备可生物降解纤维比较经济、可行的方法。

基于创新能力培养的研究生课程教学改革探讨

介绍了目前我国研究生教学的特点及存在的问题,分析了研究生创新实践能力培养的重要性。针对高分子与超分子合成化学研究生课程的特点,着重探讨了研究生创新实践能力培养的有效途径。目的在于探索研究生教学的全新模式,突出研究生创新实践能力的培养。

污水处理材料聚乙烯醇缩甲醛的制备

为了研究制备污水处理材料聚乙烯醇缩甲醛(简称PVFM)的最佳操作条件,采用机械打泡法和化学发泡法,通过单因素实验和正交试验,考察原料用量、反应时间以及反应温度等因素对PVFM制备的影响,并利用SEM对材料进行检测,通过污水处理对比实验,探究材料的污水处理性能。结果表明,在聚乙烯醇(简称PVA)质量分数为9%(50mL)、纤维素用量为0.4g、硫酸用量为6mL、甲醛用量为6mL、十二烷基磺酸钠用量为0.4g、碳酸钙用量为0.8g、反应温度为30℃、硫酸滴加时间为9min、甲醛滴加时间为4min、固化时间为8h的条件下,制得的PVFM材料理化性能良好,而且PVFM材料对模拟废水COD和氨氮都有较好的去除效果。采用机械打泡法和化学发泡法可制得性能良好的污水处理材料PVFM。

不同结构PEG-PCL共聚物纳米粒的制备及质量评价

为了比较聚乙二醇-聚己内酯(PEG-PCL)不同结构共聚物纳米粒的性质,采用开环聚合反应制备PCL-PEG-PCL和mPEG-b-PCL共聚物,通过FT-IR,1H-NMR和GPC进行结构确证,利用分子自组装技术分别形成了“蘑菇”结构和“刷”结构载姜黄素(CUR)纳米粒共聚物,对其性质进行了研究。结果表明:CUR以无定型态存在于纳米粒中,纳米粒形貌为球形核壳结构且分布均匀;受共聚物结构的影响,“蘑菇”结构纳米粒具有较小的平均粒径(105.71±3.20)nm、较高的载药量和包封率;PCL-PEG-PCL纳米粒表面形成了致密的PEG层,能有效防止蛋白质吸附,在体内具有良好的稳定性;“刷”结构纳米粒具有较低的临界胶束浓度(CMC)和良好的缓释性能,对HepG-2细胞增殖有较高的抑制作用。因此,研究载药纳米粒可为药物递送系统的选择以及不同结构纳米粒的临床应用提供参考。