离聚物型自修复高分子材料的研究进展

自修复是指材料在受到损伤后可自行修复,并在一定程度上恢复其力学性能的特性,对提高材料的使用寿命及安全性具有重要意义。离聚物中的离子基团在一定条件下由于静电相互作用及与主链的不相容性而相互聚集,形成动态可逆的物理交联点,从而赋予了离聚物材料在无外加修复剂的条件下即可实现自修复的特性。本文系统评述了离聚物型高分子材料的自修复过程与机理、常用的离聚物体系、激发离聚物自修复行为的方式及影响离聚物自修复特性的因素。     

聚苯乙烯的机械性能与耐热性改性研究进展

系统地评述了不同方法改性聚苯乙烯(PS)的机械性能与耐热性,包括(未官能化、官能化)无机填料直接填充或在聚合过程中原位填充改性;(未改性、改性)聚合物直接共混或在聚合过程中原位共混改性;离子交联、互穿聚合物交联网络、共价交联改性;从单体出发采用无规、接枝或嵌段共聚改性;以及同时使用两种方法的耦合改性(如共混-填充、共聚-共混、共聚-填充、离子交联-共混、离子交联-填充)等。在此基础上,对各种改性方法的优缺点进行了比较与讨论。     

Heck型交叉偶联反应用负载型Pd催化剂的催化性能

由于催化活性与立体选择性高,Pd催化剂广泛应用于Heck型交叉偶联反应,其催化机理通常依次包括Pd(0)氧化加成、加成、β-H消除、还原性消除等四步。对于无机非金属、有机高分子及有机-无机复合材料负载型Pd催化剂,Pd浓度的升高增大了催化表面积,Pd-载体吸附作用的加强、载体尺寸的减小及表面结构性的增加提高了Pd的分散度; Pd不饱和配位活性位的增多促进了其与反应物形成配位中间体,溶剂对载体溶胀度的增高扩大了Pd与反应物的有效接触面积,而碱的碱性与用量的增加加速了Pd在催化循环中的再生,这些均提高了Pd的催化活性。然而,随着反应温度的升高,Pd的催化活性一般先升高,至某一适中温度时达到最高值,之后因Pd的热聚集过于显著转而降低。研发催化机理明确、催化活性高、立体选择性强、可重复使用性好的负载型Pd催化剂为Heck反应研究的发展趋势之一。     

聚合物/量子点纳米复合材料的制备

量子点具有优异的光电性能,聚合物具有性质稳定、质轻、可加工性好等优点;将聚合物和量子点复合可综合两者的优点,同时还可使量子点的稳定性得以大幅度提高。得到的聚合物/量子点纳米复合材料应用领域广;其制备方法主要有简单易操作的直接分散法、在聚合物中原位生成量子点的原位生成法、在有量子点存在的聚合场所引发有机单体聚合的原位聚合法、层-层组装法以及在量子点表面直接修饰聚合物的表面直接修饰法。本文就这些制备方法进行了概要综述,并对各种方法的特点进行了总结。     

双酚A型聚碳酸酯的结晶增速改性研究进展

双酚A型聚碳酸酯(BAPC)因重复结构单元中含有两个苯撑而使分子链过于刚硬,导致其结晶极其缓慢。本文评述了BAPC的三类结晶增速改性剂,即成核剂(NAs)、晶体生长促进剂(CGAs)及成核-晶体生长耦合改性剂(NA-CGAs);提出机理上不同于异相成核(HN)的"离子簇集诱导成核(IAIN)"的概念,即NA所含离子(对)经交换反应转移至BAPC链端,而后经(单)遥爪离子静电簇集引发与之共价相连的链段在离子簇近围紧密堆砌从而诱导结晶成核的过程。NAs包括无机填料、有机小分子及有机高分子等;前者属于HN,而后两者属于HN或IAIN,取决于其中是否含有可交换离子对。CGAs包括有机溶剂、超临界CO2、酯类增塑剂、液晶小分子及柔性聚合物等;其均通过降低BAPC链段间作用力而加速晶体生长。NA-CGAs为将NA与CGA配合使用、协同促进BAPC结晶的混合物。然而,在实际熔融加工时间尺度内BAPC的结晶增速仍显不足;HN-IAIN-CGAs三元耦合改性剂有望成为今后的重点发展方向。     

从易中天品三国到《高分子物理》教学

《高分子物理》是高分子材料科学与工程专业的一门专业必修基础理论课程,教授和学习都有非常大的难度。受易中天教授品三国节目的启发,结合作者多年教授这门课程的教学研究心得,从贴近生产生活的实例、讲授语言、类比等几个方面详细探讨了提高学生《高分子物理》学习兴趣的方法。     

离子交联型聚合物的离子聚集形态研究进展

系统评述了离子含量、抗衡离子、离子基团、基体近程链结构(柔顺性、介电常数、基团空间位阻、支化、共价交联)、中和度、离子沿主链分布结构、环境条件(温度、溶剂、水分)及制备历史(熔融压制、溶液铸膜、再沉淀、高温退火)等对离子交联型聚合物(以下简称离聚物)的离子聚集形态(参与聚集离子比例、离子簇的形状、尺寸、聚集数、数密度、分布及内部配位结构)的影响。在此基础上,指出离子簇内部是否存在原子的有序排列、离聚物低温差示扫描量热(DSC)吸热峰的起源、现有离子跃迁理论的缺陷及基体远程链结构—分子量对离子簇形态的效应为当前亟待解决的离子聚集形态方面的四个基本问题。尤其对于离子跃迁理论的扩展与完善提出了建议:不仅要考虑离子相互作用强度这一结构因素,亦须涵盖离子簇聚集数(离子簇近围的链段紧密堆砌程度)及离子簇数密度(离子交联密度)这两个形态因素,如此才能合理诠释或预测离聚物的结构-性能关系。