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高分子超导材料
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高分子材料科学与工程
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高分子材料基础
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高分子材料化学基础
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国家自然科学基金对有机高分子材料资助概况及主题特征分
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高分子材料概论
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：聚乳酸是良好的环境友好材料，力学性能的不足限制了其应用，所以其立构复合物成为研究
热点。本文介绍了聚乳酸立构复合物的制备方法及优良性能，并且对其应用进行了展望。
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PEGylation in polymeric nanomedicine has gained substantial predominance in
biomedical applications due to its resistance to protein absorption, which is critically
important for a therapeutic delivery system in blood circulation. The shielding layer
of PEGylation, however, creates significant steric hindrance that negatively impacts
cellular uptake and intracellular distribution at the target site. This unexpected effect
compromises the biological efficacy of the encapsulated payload. To address this
issue, one of the key strategies is to tether the disulfide bond to PEG for constructing
a disulfide-bridged cleavable PEGylation. The reversible disulfide bond can be cleaved
to enable selective PEG detachment. This article provides an overview on the strategy,
method and progress of PEGylation nanosystem with the cleavable disulfide bond.
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Convergent advances in the fields of synthetic chemistry, softmatter, molecular self-assembly, and the -omics era point to a new generation ofsynthetic biomaterials that are indistinguishable in form and function frombiological matter. Such living biomaterials comprise a “Holy Grail” of thechemical sciences that will transform both modern medicine and materialsdesign.
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聚乳酸农用薄膜在自然条件下能够降解为CO2和H2O，可以有效地避免传统农用薄膜废弃后造成的土壤和环境污染。将聚己内酯与聚乳酸共混可以改善聚乳酸脆性强和韧性差的特点。该文将不同质量比例的聚己内酯（polycaprolactone，PCL）和聚乳酸（polylactic acid，PLA）熔融共混后通过注射成型工艺制备了农业薄膜用PCL/PLA共混物，研究了PCL与PLA配比对共混物力学性能、热稳定性、结晶熔融行为以及表面润湿性的影响。结果表明：随着PCL含量增加，共混物的拉伸强度逐渐下降，而拉伸断裂伸长率则先增大后减小。PCL质量分数为50%时，共混物拉伸断裂伸长率和冲击强度分别达到最大值11.2%和6.4 kJ/m2；扫描电镜分析显示，PCL与PLA相容差，聚酯连续相种类及优势共同主导力学性能走向；热重分析表明，PCL的引入有效减缓了共混物热解速率，PLA质量分数增加共混物燃烧成炭率增大；差示扫描量热法分析表明，相对于PCL和PLA，PCL/PLA共混物玻璃化转化温度、熔融温度和结晶温度均产生了变化，但二者配料比对3种温度影响不明显；接触角分析表明，PCL/PLA共混物接触角相比于PCL和PLA均有所增大，水润湿性能不同程度的降低。综合考虑，PCL与PLA最佳质量比为50∶50。研究可为农业薄膜用聚己内酯与聚乳酸共混物的制备提供依据。
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为增强增韧聚乳酸纤维，采用聚酰胺( PA) 与聚乳酸( PLA) 制备了PLA/PA 共混纤维，并对其热学性能、结晶、热稳定性、PA 的分散性以及PLA/PA 共混纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明: PA 的加入对PLA 的玻璃化转变温度及熔融温度没有显著影响，但改善了PLA 的结晶行为，结晶度提高了551． 6%; PLA 热稳定性随着PA 含量的增加而提高; PA 在PLA 中分散均匀; 随着牵伸倍数的增加，PLA/PA 共混纤维的取向度提高，力学性能得到改善，当牵伸倍数从1． 5 增加到3． 0 时，取向度提高了30． 88%，同时纤维的断裂强度提高了48． 58%; 当PA 质量分数为1%和20%时，PA/PLA 共混纤维的断裂强度分别提高了8． 6%和25%，断裂伸长率分别提高了10． 9%和55． 9%。
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综述了PVC 热稳定剂( 铅盐类热稳定剂、复合金属盐类热稳定剂、有机锡类热稳定剂、稀土类热稳定剂、有机类热稳定剂) 的现状，并对其发展方向、发展趋势进行了展望。我国PVC 热稳定剂的研究发展方向为无毒、环保、高效、多功能、性价比优良等，包括: ①锌基复合热稳定剂的多元化和高效化; ②低VOC 有机锡类热稳定剂的系列化和复合化; ③有机基热稳定剂的研发; ④热稳定剂的复配技术和应用技术的快速发展。
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介绍了PVC 产品在国内的应用及消费情况，分析了国内PVC 行业面临的严峻形势，指出企业要在逆境中求得生存就必须整合资源利用优势加大科技创新，走高端高效路线，加快专用型树脂的研发，打造好企业的品牌形象。
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：尼龙作为五大工程塑料之一，具有优异的力学性能、耐热性能、加工性能、电性能、耐溶剂性、阻燃性等，特别是浇铸尼龙被广泛应用于国防军工、工业机械、交通工具、民用机械等领域。综述了尼龙在国防、机械工业、交通工具等领域机械零件中的应用进展情况，并指出尼龙作为工程材料在很多领域应用非常广，但与国外的差距还很大，大多都只用在低速、轻载场合。塑料机械零件还未被企业和政府所重视，有少量应用，但产品质量落后于世界水平，尼龙机械零件的研究和应用还有很大的提升空间。
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玻璃钢（FRP）作为复合材料，其质轻坚硬、高机械性、良好的耐腐蚀性。随着科技水平和生产工艺的不断推进，FRP 在化工行业得到了日益广泛的应用。文中列举其在化工生产设施、环保处理、石油化工等领域的使用实例，并对发展前景做了展望。
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：主要介绍了无机阻燃剂、有机阻燃剂和复合型阻燃剂改性的聚氯乙烯(PVC)，以及这些阻燃剂对PVC 阻燃性能的影响。其中无机阻燃剂的阻燃效果最为明显，不过消烟效果较差；有机阻燃剂消烟效果较为明显，但阻燃能力不如无机阻燃剂；复合型阻燃剂兼具有机／无机阻燃剂的优点，或具有多种无机阻燃剂的优点，一般既具有较强的阻燃能力，又具有较为显著的消烟效果，是未来PVC 用阻燃剂的发展方向。
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概述了全球聚氨酯工业和中国聚氨酯产业发展现状，重点分析了“十三五”期间中国聚氨酯行业发展趋势，给出了“十三五”期间聚氨酯行业发展的指导思想和整体目标，提出了聚氨酯各专领域发展方向和具体措施以及促进聚氨酯行业发展的重大项目建议。
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采用原位聚合法和浇注模压工艺合成出一系列经不同方法处理的炭纤维(CF) / 聚醚型聚氨酯(PU)弹性体。通过机械性能测试,热失重分析和扫描电子显微镜等手段研究不同处理方法和CF 含量对CF / PU 弹性体复合材料的物理机械性TCAˉK44 处理CF 对CF / PU 复合材料的机械性能改善效果明显;硝酸氧化的CF 对复合材料的机械性能和热稳定性均明显改善;硝酸氧化处理CF 与PU 间的黏接性优于偶联剂处理CF / PU 间的黏接性。
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以钛酸丁酯为原料，十六烷基三甲基溴化铵与十二烷基苯磺酸钠自组装形成的囊泡为微反应器，制备了二氧化钛纳米晶囊泡微乳液。将二氧化钛纳米晶囊泡微乳液与水性阳离子聚氨酯复配，得到聚氨酯／ＴｉＯ２ 囊泡微乳液（ＵＰＣ／ＴＶＭ）复合皮革涂饰剂，采用ＴＥＭ、马尔文粒径分析和紫外漫反射等方法，研究了ＴｉＯ２ 囊泡微乳液和聚氨酯配比对涂饰剂分散、成膜、涂饰性能的影响。研究结果表明，ＴｉＯ２ 囊泡微乳液与聚氨酯形成均一的微乳液，粒径尺寸在８０ ｎｍ 左右。ＴｉＯ２ 囊泡微乳液的加入，使得ＵＰＣ／ＴＶＭ３ 膜与ＵＰＣ 膜相比，抗张强度、断裂伸长率和吸水性都有所提高并出现明显的抗紫外效果。ＵＰＣ／ＴＶＭ 复合皮革涂饰剂应用实验结果表明涂层的抗水性提高，耐折性能没有改变。
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指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料
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聚氨酯拉挤复合材料——突破创新。带来无限畅想
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形状记忆聚氨酯是一种热致型功能高分子材料，可以通过感知外界温度刺激而改变其分子结构并回复到初始设定形状。通过在不同温度下的单调拉伸实验，获取了形状记忆聚氨酯在玻璃态和橡胶态下力学性能参数；通过不同峰值应变下的热机械循环实验获知，在降温过程中应力升高幅度随着加载峰值应变的增加而减小，应变回复率随循环周次的增加而增加，回复比随着循环周次的增加而降低，呈现出功能退化的现象；通过机械循环和热机械循环交互作用实验发现，热机械循环和机械循环的交互作用有助于提高形状记忆聚合物的应变回复率和回复比，从而提高形状记忆聚氨酯形状记忆能力的稳定性。
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形状记忆聚氨酯是一种热致型功能高分子材料，可以通过感知外界温度刺激而改变其分子结构并回复到初始设定形状。通过在不同温度下的单调拉伸实验，获取了形状记忆聚氨酯在玻璃态和橡胶态下力学性能参数；通过不同峰值应变下的热机械循环实验获知，在降温过程中应力升高幅度随着加载峰值应变的增加而减小，应变回复率随循环周次的增加而增加，回复比随着循环周次的增加而降低，呈现出功能退化的现象；通过机械循环和热机械循环交互作用实验发现，热机械循环和机械循环的交互作用有助于提高形状记忆聚合物的应变回复率和回复比，从而提高形状记忆聚氨酯形状记忆能力的稳定性。
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采用原位聚合法和浇注模压工艺合成出一系列经不同方法处理的炭纤维(CF) / 聚醚型聚氨酯(PU)弹性体。通过机械性能测试,热失重分析和扫描电子显微镜等手段研究不同处理方法和CF 含量对CF / PU 弹性体复合材料的物理机械性能、热性能和微观形态的影响。结果表明,偶联剂中以胺基硅烷KH5501、KH602 和钛酸酯类TCAˉK44 处理CF 对CF / PU 复合材料的机械性能改善效果明显;硝酸氧化的CF 对复合材料的机械性能和热稳定性均明显改善;硝酸氧化处理CF 与PU 间的黏接性优于偶联剂处理CF / PU 间的黏接性。
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扩链剂对UV固化聚氨酯性能的影响"
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以聚乙二醇(PEGＧ６００)与２,４Ｇ甲苯二异氰酸酯(TDI)构建聚氨酯主链结构,在侧链引入呋喃甲胺(FMA)和４,４’Ｇ双马来酰亚胺基二苯甲烷(BMI)的DielsＧAlder(DA)键,从而得到具有热致自修复性能的聚氨酯薄膜材料.该材料(０．４７mm 厚度)在５５０nm 下具有较高的透明度(透光率８２．０％).当材料出现裂纹后,在１２０℃下加热５min可完全修复,且材料的机械强度可恢复８４．７％.
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以膨胀石墨与氧化锌为原料，采用复合改性法改性聚氨酯海绵，在硅烷偶联剂的作用下，用月桂酸的醇溶液表面修饰后制备出改性聚氨酯海绵．通过扫描电子显微镜(SEM)与接触角测定仪进行表征，对改性聚氨酯海绵的吸油、吸水及循环使用性能进行了测定，并试验获得了最佳的油水分离条件．结果表明：改性聚氨酯海绵具有良好的疏水超亲油性，在膨胀石墨分散液与氧化锌胶体溶液体积比为l：l时，对于质量浓度为20 g／L的机油水溶液，饱和单位吸油量最高可达17．7 g／g，对机油的选择性吸附系数为lO．4l，油水分离效果最佳；在选择吸附过程中，15 min以内油水分离效率就能达到78．41％；改性聚氨酯海绵每次循环利用后，单位吸油量的减幅均低于7．3％，循环使用性能良好．研究显示，该种改性聚氨酯海绵对油水体系中的油类具有很好的选择性，吸附完成后，经过简单的挤压将油回收后即可循环利用，具有便捷、高效、循环、无二次污染的特性．
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聚合物的力学性能
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样本大小：为了使由样本得到的产品总体N质量平均值的估计值能满意地反映总体的真实情况，必须从总体中求取的适量抽样单位（即最小包装件）n。
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在测量的过程中，通过在制定温度下恒温加热试样，直至试样中分子体系达到稳定状态，然后将试样从加热装置中取出，在标准环境下冷却至室温，通过测量试样尺寸的变化测量材料在尺寸的上的稳定性。
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