聚合物共混相态形成过程及其理论研究进展

聚合物共混过程中相态的形成及变化规律是近年来研究热点问题,这一动态过程将决定静态材料的结构与性能.聚合物共混形态结构发展的机理有初期破碎、中期分散及后期归并等机理.在共混初期,分散相尺寸较大,以细化为主.随着混合时间的增加,分散相逐渐细化,尺寸越来越小,细化也越来越难,在应力场的作用下,分散相粒子可能因碰撞而发生归并,归并与细化将逐渐达到平衡而形成稳定的结构.在混炼后期,剪切力减小,粒子发生有效碰撞归并概率增大.     

聚合物二元体系动态力学性能的估算

动态热机械分析是多相聚合物体系的一个重要研究手段.分析动态力学性能可以研究共混高聚物的相容性、复合材料的界面特性以及高分子运动机理等.本文综述了聚合物二元体系,即填充、纤维增强、共混体系动态力学性能的估算方法.在填充体系中,分别概述有无界面作用两种情况,当存在界面作用时,界面作用越强,模量越大,阻尼越小.对纤维增强体系,讨论了玻璃纤维有无取向的情况下模量和阻尼的估算.特别对于聚合物二元共混体系,分"海-岛"结构和双连续相两种情况,分别讨论了模量与阻尼的估算.     

聚合物流动方程教学剖析及其流变本构关系自然哲理探讨

阐述了流体流动过程中三大守恒方程的原理及其各项表达式的物理含义,分析了三大守恒方程联立流体流变本构方程的必要性并进行了数字求解;对材料流变本构关系原理从自然哲理角度进行了探讨,深化教学内容,启发学生思维,达到更好的教学效果。     

乙烯基二茂铁、丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物的合成及性能研究

以乙烯基二茂铁、丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为共聚单体,采用自由基聚合法合成了具有水溶性和氧化还原活性的聚合物,并通过示差扫描量热法、傅里叶红外光谱、紫外-可见吸收光谱,及电化学方法对其玻璃化转变温度、化学组成、质子化作用及电化学性能进行了分析。实验结果表明该共聚物为乙烯基二茂铁、丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯三元共聚物。该共聚物具有较好的水溶性和柔性,这些特点有利于提高修饰电极电子转移的效率,以及实现酶活性中心与电极之间的直接电子转移。共聚物中的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯结构单元在近中性的溶液中可发生质子化作用,可与酶之间形成离子键从而有利于缩短酶活性中心与电极表面之间导电路径。共聚物的电化学性能表现出良好的氧化还原可逆性,且实现了共聚物与电极之间的可逆电子转移。另外该共聚物在溶液中的扩散系数较低,有利于提高修饰电极的稳定性。     

酶电极电子转移的途径及研究进展

酶的活性中心与电极表面的电子转移直接影响酶电极的性能和特征。自1962年第一个酶电极报道以来,科学家们不断探索新的方式实现酶与电极间电子转移并取得了较大的进展,使生物传感器由第一代依靠氧与葡萄糖氧化酶中的活性中心反应测量氧的消耗为原理,发展到第三代实现酶的活性中心与电极表面之间的直接电子转移,即所谓的"无试剂电化学生物传感器"。然而,探究酶电极内在电子转移机理以及设计能够满足不同应用要求并适合大规模量产、价格合适的酶电极仍然是研究的热点。本文综述了主要的电子转移方式以及相应的优缺点,以及笔者团队开发的使用氧化还原聚合物实现电子转移的方法,并对其应用前景进行展望。     

乙烯基二茂铁共聚物修饰电极的研究进展

乙烯基二茂铁具有良好的电性能、磁性能和氧化还原性能,且由乙烯基二茂铁和带功能性基团的乙烯基单体共聚合成的聚合物电介体弥补了小分子电介体存在易流失的缺点,具有广泛的应用前景。乙烯基二茂铁在聚合过程中容易发生"分子内电子转移",溶剂效应和位阻效应可能是诱发该反应发生的原因。本文概述了乙烯基二茂铁自由基聚合的特点及其修饰电极常用的制备和表征方法,并着重分析了测试电位、膜厚度、温度、乙烯基二茂铁结构单元含量以及残留单体对酶电极的影响。     

酶电极电子转移途径的研究进展

酶的活性中心与电极表面的电子转移直接影响酶电极的性能和特征。自1962年第一个酶电极报道以来,科学家们不断探索新的方式实现酶与电极间电子转移并取得了较大的进展,使生物传感器由第一代依靠氧与葡萄糖氧化酶中的活性中心反应测量氧的消耗为原理,发展到第三代实现酶的活性中心与电极表面之间的直接电子转移,即所谓的"无试剂电化学生物传感器"。然而,探究酶电极内在电子转移机理以及设计能够满足不同应用要求并适合大规模量产、价格合适的酶电极仍然是研究的热点。本文综述了主要的电子转移方式以及相应的优缺点,以及笔者团队开发的使用氧化还原聚合物实现电子转移的方法,并对其应用前景进行展望。     

多相聚合物体系相界面研究进展

综述了多相聚合物体系相界面的形成、界面层状态的表征、界面层性质及其对体系性能的影响。重点论述了不同类型增容剂对界面行为的影响，其中对嵌段型增容剂的分子量、浓度等因素对界面行为的影响建立了定量关系；而对接枝型和无规增容剂对界面行为的影响研究较少，有待发展。指出了在界面张力、界面层厚度与多相聚合物体系性能，尤其是力学性能之间建立量化关系是高分子物理领域一个可以期待的发展方向。     

多相聚合物体系的归并行为研究进展

多相聚合物体系的相归并指热力学不相容的聚合物共混体系,发生相分离后,分散相粒子发生有效碰撞,分散颗粒聚集而长大的过程.本文综述了多相聚合物体系的相归并机理、研究方法及加工过程的归并行为.归并过程可以在退火条件下进行,也可以在剪切条件下进行.多相聚合物在熔融状态下的退火会引起分散相颗粒之间的聚集,称为静态归并.在一定的流...