聚乳酸立体复合物的结构与性能研究进展及展望北大核心CSCD

聚乳酸(PLA)类材料以其独特的生物相容性和生物可降解性备受关注。将其两种旋光对映体,即PLLA与PDLA共混,会产生一种具有更高熔点的立体复合物(sc-PLA),并能提高聚合物的结晶度、结晶速率以及耐热性,对于PLA类材料的开发和应用具有重要意义。本文从结晶机理、球晶形态、热稳定性和降解性能等方面综述了近年来有关sc-PLA结构与性能的研究进展,并对sc-PLA研究方向提出了作者的观点。     

聚乳酸共混物立构复合物的形成及其结构性能研究进展

聚乳酸立构复合物(SC-PLA)由左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)以31螺旋构象并排堆砌而成,由于分子链间的紧密堆积,SC-PLA具有更高的晶体稳定性、熔点(约比PLLA高50℃)以及良好的热、力学、降解等性能。PLLA和PDLA共混是目前制备SC-PLA的一类常用方法,包括溶液共混、熔融共混、微波辐射共混等,SC-PLA在形成过程中会受到PLLA和PDLA的分子量、光学纯度、混合比例等因素影响。本文综述了PLLA和PDLA通过共混形成SC-PLA的条件和机理,以及SC-PLA的微观结构、性能和应用现状。     

聚乳酸立构复合物的研究最新进展与应用展望

立构复合型聚乳酸(SC-PLA)由于聚左旋乳酸(PLLA)与聚右旋乳酸(PDLA)分子链之间强烈的相互作用,可以使熔点提高约50℃,改善了聚乳酸在耐热性上的不足,同时这种立构复合结构使聚乳酸的力学性能、结晶性能、耐水解性等也得到提升.立构复合型聚乳酸的合成新进展主要集中在嵌段型SC-PLA的制备,同时广泛采用X射线衍射...     

聚乳酸/凹凸棒土纳米复合材料的结构与性能

采用熔融复合方法制备了不同填料质量分数的聚乳酸/纳米凹凸棒土复合材料,纳米凹凸棒土的加入可以显著提高聚乳酸纳米复合材料的拉伸强度和断裂伸长率.扫描电镜结果表明,凹凸棒土粒子在复合材料中实现了均匀分散.DSC曲线在降温过程中出现明显结晶峰,说明纳米凹凸棒土对聚乳酸有一定的成核作用.当纳米凹凸棒填料含量>8%时,在聚合物基体中可形成完善的网络状结构.填料粒子作为体系中的物理缠结点使得复合材料熔体的应力松弛时间延长.红外谱图显示纳米凹凸棒土和聚乳酸分子间存在较强的相互作用.我们推测,纳米凹凸棒土的加入减少了PLA基体层的厚度,使其由三维应力转变为二维应变状态,导致最大切应力可以达到剪切屈服强度,产生剪切滑移形变带,使得呈现出韧性材料性质,有效提高了材料的断裂伸长率.     

聚乳酸的研究进展

本文对聚乳酸的合成、性能、共聚改性等方面的研究进展做了综述, 并讨论了聚乳酸类材料的应用现状和前景。     

聚乳酸基可降解形状记忆聚合物的制备、结构与性能

以三枝化低不饱和度聚环氧丙烷/聚乳酸两嵌段共聚物(POLA)为原料, 甲苯二异氰酸酯(TDI)交联制备可降解聚环氧丙烷/聚乳酸基聚氨酯(POLA-PU). 通过对POLA共聚物序列结构的调控, 制备了由高模量低断裂伸长率的脆性到低模量高断裂伸长率的韧性POLA-PU可降解形状记忆材料. 由TMA测得POLA-PU的形变温度为96～153 ℃. POLA-PU试样在140 ℃的形状记忆恢复时间不超过20 s. 在200%拉伸形变条件下, POLA-PU的形变固定率在65%～100%之间, 形变回复率均可达100%. 实验表明, 形状记忆行为取决于链的交联密度, 记忆效应归属于不同温度下柔性链的构象熵变化. 降解实验结果表明, 聚乳酸链段的引入赋予了该形状记忆材料良好的降解性能, 且随着聚乳酸含量的降低而下降.     

高耐热聚乳酸立体复合材料的制备

以等比例的聚L乳酸(PLLA)和聚D乳酸(PDLA)树脂为原料,先通过低温共混制备聚乳酸全立构粉末,然后将立构粉末与成核剂、玻璃纤维等混合,直接在注塑机中成型,注塑样品经热处理后,得到高耐热性能聚乳酸(PLA)样品,经测试,其维卡软化温度高达165 ℃以上,差示扫描量热分析(DSC)结果表明,处理后的样品富含立构物结晶,立构物结晶熔融焓高达27.6 J/g。 拉伸强度较纯PLA也有大幅提升,达到129 MPa。     

聚乳酸/氧化锌柱撑皂石纳米复合材料制备与性能及结构表征

通过微波水解法制备了ZnO柱撑皂石,并以其为加工助剂制备了聚乳酸(PLA)/ZnO柱撑皂石纳米复合材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、对ZnO柱撑皂石及PLA/ZnO柱撑皂石纳米复合材料的结构进行了表征,并对其力学性能和热稳定性能进行了测试.微观结构分析表明,ZnO柱撑皂石呈现剥离状,并均匀分散在PLA基质中.力学性能研究表明0.3%ZnO柱撑皂石的加入有助于改善PLA复合材料的断裂伸长率.SEM分析表明PLA复合材料的断面发生明显改变,表现良好韧性;DSC结果显示纳米ZnO柱撑皂石可以降低复合材料的玻璃化转变温度、结晶温度,有助于提高PLA复合材料的结晶度,与XRD分析相吻合;热重分析表明ZnO柱撑皂石可以提高PLA复合材料的热稳定性.测试结果表明,ZnO柱撑皂石在PLA基质中起到了异相成核的作用,促进了PLA基质的结晶.     

聚苯乙炔立体结构与光致发光性能关系的研究

使用有机金属铑、金属钨 /四苯基锡催化剂体系聚合苯乙炔 ,分别获得了高产率和高分子量的聚苯乙炔 .使用UV ,IR ,NMR ,GPC等分别对聚合物结构进行了表征 .采用不同波长的激发光对聚合物荧光性能进行研究 ,详细分析了聚合物结构与荧光性能之间的关系 .研究结果发现 ,不同聚合物结构对聚合物荧光性能产生很大影响 ,规整性高的聚合物 ,将有较高的发光量子效率 ;聚合物规整性差 ,将可能导致多个荧光发光结构点 ,其荧光强度降低 .聚合物荧光光谱研究将对某些共轭聚合物结构的规整性分析提供一些有用的信息     

泛素化核小体复合物的结构机制研究进展

核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)的泛素化修饰介导了一系列效应蛋白与核小体发生特异性的相互作用,并调控细胞的表观遗传.近年来得益于一些新的化学方法与生物方法的发展,如蛋白质化学修饰等样品获取技术以及冷冻电子显微镜等结构观测技术,一些泛素化核小体与效应蛋白的复合物结构得以被解析,揭示了泛素调控染色质表观遗传过程的分子机制.本文对近期报道的六种泛素化核小体与效应蛋白的复合物进行了归纳,对比分析了泛素化核小体对效应蛋白的特异性识别与活化机制,并总结了组蛋白上的关键相互作用位点.     

闭孔泡沫塑料结构与性能研究进展

综述了近年来对闭孔泡沫塑料,主要是发泡聚烯烃的结构与性能关系研究的进展。总结了有关泡沫塑料的常见结构模型以及性能结构关系的解析式表达,并介绍了常见表征泡沫塑料结构、性能的方法以及近年来出现的新的表征手段。文章讨论了近年来研究塑料泡沫结构与性能尤其是力学性能之间关系的新结果、新进展,并对研究进行了展望。     

尼龙11结构与性能的研究进展

结合作者的研究工作,综述了尼龙11的物理化学性质、晶体结构、晶型转变及压电性的研究进展。     

Mg基非晶合金及La-Mg-Ni基复合物储氢电极的结构与电化学性能

Mg50Ni50非晶合金具有较高的初始放电容量(500mAh/g),有希望成为Ni-MH二次电池的负极合金材料.但较差的循环稳定性限制了它的进一步开发和应用.为此,本研究采用机械合金化方法,基于Mg侧进行元素替代,获得了四元Mg0.9-xTi0.1PdxNi(x=0.04-0.1)储氢合金.XRD和TEM分别从宏观和微观角度证实该系列合金仍为非晶态合金.本研究还发现,随着Pd含量的增加,腐蚀电流降低;合金的抗腐蚀能力提高.当Pd含量达到0.1的时候,Mg0.8Ti0.1Pd0.1Ni合金的耐蚀能力达到最大,其容量保持率也达到最高,经80次循环后放电容量仍然保持在200mAh/g以上.AB3型La-Mg-Ni储氢合金与Mg基合金类似之处在于:具有较高的初始放电容量但循环容量保持率较低.为此,本研究将AB3型La0.7Mg0.3Ni3.5合金与具有较高循环稳定性的AB2型Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3合金相复合,获得新型AB3-AB2复相合金.XRD研究表明复合物中La0.7Mg0.3Ni3.5和Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3仍旧保持原有结构.扫描电镜(SEM)研究发现,复合物颗粒的平均尺寸在50 μm左右.由于Ti0.17Zr0.08V0.35Cr0.1Ni0.3相的防护,复合物的耐腐蚀能力及100次循环容量保持率(62.3%)得以显著提高.     

Mg基非晶合金及La-Mg-Ni基复合物储氢电极的结构与电化学性能

Mg50Ni50非晶合金具有较高的初始放电容量（500mAh／g），有希望成为Ni-MH二次电池的负极合金材料。但较差的循环稳定性限制了它的进一步开发和应用。为此，本研究采用机械合金化方法，基于Mg侧进行元素替代，获得了四元Mg0.9-xTi0.1PdxNi（X=0．04-0．1）储氢合金。XRD和TEM分别从宏观和微观角度证实该系列合金仍为非晶态合金。本研究还发现，随着Pd含量的增加，腐蚀电流降低；合金的抗腐蚀能力提高。当Pd含量达到0．1的时候，Mg0.8Ti0．1Pd0．1Ni合金的耐蚀能力达到最大，其容量保持率也达到最高，经80次循环后放电容量仍然保持在200mAh／g以上。 AB3型La-Mg-Ni储氢合金与Mg基合金类似之处在于：具有较高的初始放电容量但循环容量保持率较低。为此，本研究将AB3型La0.7Mg0.3Ni3.5合金与具有较高循环稳定性的AB2型Ti0.17Zr0．08V0.35Cr0．1Ni0．3合金相复合，获得新型AB3-AB2复相合金。XRD研究表明复合物中La0．7Mg0．3Ni3．5和Ti0.17Zr0.08V0．35Cr0．1Ni0．3仍旧保持原有结构。扫描电镜（SEM）研究发现，复合物颗粒的平均尺寸在50μm左右。由于Ti0．17Zr0．08V0.35Cr0．1Ni0．3相的防护，复合物的耐腐蚀能力及100次循环容量保持率（62．3％）得以显著提高。     

聚乳酸星形与树枝状共聚物的研究进展

就近年来研究者比较关注的非线形结构乳酸共聚物进行了综述,阐述了非线形结构聚合物的特点和优势,并重点介绍了星形和树枝状乳酸共聚物合成及应用中的研究进展.     

拉伸温度对α’-型聚乳酸结构与性能的影响

α’-晶型聚乳酸(PLA)膜被制备和单轴拉伸.通过凝胶渗透色谱仪(GPC)、全反射红外光谱(ATR-IR)、差示扫描量热仪(DSC),X射线衍射(XRD)及Raman光谱等测试技术研究了拉伸温度梯度变化对α’-晶型PLA膜的分子量及其分布、分子链构象、结晶度、晶型转变和取向行为的影响.在恒定拉伸速度与应变下,拉伸温度对PLA膜的应力-应变曲线,特别是屈服强度、拉伸模量产生了较大的影响,其值随拉伸温度的增加而降低.GPC测试结果表明,在不同的温度下拉伸后,PLA会发生一定程度的降解,分子量降低;ATR-IR,XRD,DSC和Raman光谱测试结果表明,在不同的温度下拉伸后α’-型PLA没有发生晶型的转变,即没有由α’-晶体转变为α-或β-晶体.结果表明PLA的结晶度、分子链取向程度强烈依赖于拉伸温度:当拉伸温度低于100℃时,α’-型PLA膜的结晶度与沿着拉伸方向的变形程度随拉伸温度的增加而增加,分子链的高度取向诱导了PLA结晶;当拉伸温度超过100℃后,PLA的分子链沿着拉伸方向上的有序度与结晶度将降低.     

聚乳酸扩链及热性能研究

采用L-乳酸熔融缩聚,制备了粘均相对分子质量较低的聚乳酸,并以亚磷酸三苯酯和1,4-丁二醇二缩水甘油醚为扩链剂对其扩链。亚磷酸三苯酯和1,4-丁二醇二缩水甘油醚可以有效提高聚乳酸的粘均相对分子质量,但是,扩链产物PLLA-TPPi和PLLA-BDDE的粘均相对分子质量未随亚磷酸三苯酯和1,4-丁二醇二缩水甘油醚的用量呈线性变化,而是表现为一峰值。PLLA-TPPi和PLLA-BDDE的玻璃化温度均随扩链产物的粘均相对分子质量的增大而提高;与PLLA-BDDE相比,PLLA-TPPi链中的TPPi结构更能有效促进PLLA链的结晶。     

自愈合凝胶:结构、性能及展望

作为一种高分子智能材料,自愈合凝胶在解决软材料损伤修复以及凝胶-生物体组织之间的界面接口问题,实现软材料智能化、高效化和环境友好化具有重要意义.近年来利用动态建构化学的基本原理,通过动态非共价键、可逆动态共价键相互作用,设计了一系列具有良好自愈合性能的新型凝胶材料.本文以物理型和化学型动态自愈合凝胶为例,综述了自愈合凝胶的分子设计思路、性能,并分析了影响自愈合性能因素,并对其未来的发展进行了展望.     

聚乳酸共混体系的研究进展

聚乳酸是人工合成的可生物降解的热塑性脂肪族聚酯 ,是一种环境友好的材料 ,逐渐成为人们研究的热点。本文根据聚乳酸共混体系中另一组分的生物降解性 ,将聚乳酸共混体系分为完全可生物降解共混体系和部分可生物降解共混体系两类。针对体系的相容性和结晶结构以及在提高PLA的性能和降低成本等方面 .综述了聚乳酸共混体系的最新研究进展 ,并对其发展动态进行了简要介绍     

聚乳酸纳米复合材料的研究进展

聚乳酸是一种重要的可生物降解/吸收高分子材料,广泛地用作可降解塑料、纤维和生物材料,市场前景广阔.它具有与聚烯烃相当的力学强度和加工性能,但耐热性和抗冲性较差.为满足各种应用的需要,其热性能、力学性能和气体阻隔性等尚需进一步提高.通过与无机纳米材料复合的方法,可以明显地提高聚乳酸的性能.本文介绍了近年来聚乳酸有机-无机纳米复合材料的制备、结构与性能等方面的研究进展,对三者的相互关系进行了评述,并对今后的研究方向进行了展望.