互穿网络聚合物的进展

在这篇文章中,我们首先简要地叙述了互穿网络聚合物的定义和类型,还进一步说明了它们特殊的性质与结构形态的关系。并且概要介绍了相稳定性理论,最后讨论了近年来 IPN 研究方法的新进展。     

可逆加成—断裂链转移自由基聚合在制备水溶性聚合物中的应用

水溶性聚合物在工业、农业、医药等领域都有着广泛用途,但随着近年对水溶性聚合物精细化的要求,寻找新的结构可控的聚合方法已成为迫切需求.由于可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合具有适用单体范围广、反应条件温和、不受聚合方法的限制等优点,以及可控制聚合物的嵌段、接枝、梳型、星型、无规及梯度等结构,成为合成结构可控的水溶性聚合物的最有效手段之一.本文主要讨论了单体、引发剂、链转移剂、溶剂等组成对RAFT聚合反应的影响,并介绍了利用RAFT方法制备非离子、阴离子、阳离子及两性离子水溶性聚合物的实例.     

两亲聚合物网络的研究进展

本文介绍了两亲聚合物网络的研究进展, 分别从合成、结构与性能以及应用三个方面作了较详细阐述。     

纳米结构聚合物材料的制备和应用

综述了近年来在纳米结构高分子材料如纳米球、孔、管、线等方面的制备方法的研究进展，并对其应用进行了简要的讨论。     

低维聚合物纳米材料的自组装制备、性能及应用

特殊的聚合物可以通过分子间识别或分子间相互作用，自发地聚集成一定的分子结构或构筑成具有特殊结构和形状的聚集体，从而使其具有特殊的功能。这类自组装体系在微电子、新材料及生物医药等领域展现出了巨大的应用前景，已受到广泛关注。本文综述了低维聚合物纳米材料的自组装制备方法、性能和应用的最新进展。     

阴离子主导的手性Cu(II)配位聚合物:可逆的结构转换,圆二色谱和二次谐波响应

用手性的V形双齿配体N,N''-（（1R,2R）-1,2-二取代环己二胺）双（N-苯甲酸（3-吡啶亚甲基）酰胺（1R,2R）-3-bcpb）和不同的Cu(II)盐反应,组装成2个新的手性Cu(II)配位聚合物{[Cu（（1R,2R）-3-bcpb）]Cl₂}_n（1）和{[Cu（（1R,2R）-3-bcpb）₂]（ClO₄）₂·2H₂O·2CH₃OH}_n（2）。其中1是一维链状结构,2具有二维（4,4）网络拓扑。溶剂热条件下,在甲醇溶剂体系中,通过引入AgClO₄,1能转换成2,同时通过加入NaCl,2也能转换成1。圆二色谱和二次谐波响应测试验证了它们具有结构上的手性。     

可逆加成-断裂链转移自由基聚合与点击化学相结合在制备特殊结构聚合物中的应用

可逆加成一断裂链转移(RAFT)聚合作为一种新型活性自由基聚合方法,由于其具有单体适用面广、聚合条件温和、不受聚合方法的限制等优点,已经成为聚合物分子设计的有效手段之一.点击化学(Click chaemistry)是近几年发展起来的一种快速合成的新方法,是指选用易得原料,通过可靠、高效而又具有选择性的化学反应来实现碳杂...     

基于交联聚合物的新型非均相光催化剂的制备与应用

以苯乙烯(S)和二乙烯基苯(DVB)为原料,采用端基为2-巯基-S-硫代苯甲酰乙酯的聚乳酸(PLA)作为链转移剂,同时加入具有光催化功能的含氟硼二吡咯(BODIPY)的苯乙烯(BDP-St)单体,通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合技术来制备交联聚合物,然后通过氢氧化钠甲醇/水溶液选择性刻蚀掉交联聚合物上的PLA链段,从而制备出高分子非均相光催化剂,并对其光催化氧化甲基苯基硫醚的性能进行研究。结果表明,所得到的聚合物材料没有明显的孔结构,但是光催化实验发现,采用含有PLA的链转移剂得到的聚合物的催化性能要优于小分子链转移剂,但PLA的含量对光催化性能的影响不大。     

半互穿聚合物网络BVV的制备及其性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)和醋酸乙烯酯(VAc)为单体,对VAc与乙烯的共聚乳液(VAE)进行改性,通过乳液聚合制备了半互穿聚合物网络BVV.考察了乳化剂、交联剂、引发剂以及反应时间等条件对转化率及BVV稳定性的影响.BVV的剥离力度及其乳胶膜的吸水率的测定结果证明BVV耐水性及粘接强度较VAE明显增强.光学显微镜照片显示BVV的互穿结构已经形成.     

交联密度对聚氨酯／聚苯乙烯互穿聚合物网络动态力学性能的影响

采用同步法合成了聚氨酯／聚苯乙烯（ＰＵ／ＰＳ）互穿聚合物网络（ＩＰＮ）．通过改变ＮＣＯ／ＯＨ比、三元醇／二元醇（３ＯＨ／２ＯＨ）比、异氰酸酯类型、多元醇分子量、二乙烯基苯含量及丙烯酸β－羟乙酯的含量，研究了单网及网间交联密度对ＰＵ／ＰＳＩＰＮ动态力学性能影响的规律．结果表明：对相容性差的ＰＵ／ＰＳＩＰＮ体系，采用增加交联密度、加快网络固化速度导致“强迫互容”，能提高两网的互穿与缠结，增进组份的互容．但单网固化速度过快相容性反而下降．     

以新型[Mo_8Na_2O_(28)]~(6-)多阴离子为建筑单元的2D→3D互锁配位聚合物的组装、结构及性质

以NiCl2、(NH4)6Mo7O24、NaOH及柔性配体1,3-二(1,2,4-三氮唑-1-)丙烷(Btp)为原料,采用水热技术合成了一个结构新颖的基于多金属氧酸盐(多酸)[Mo8Na2O28]6–的二维有机-无机杂化配位聚合物[Ni(Btp)2(H2O)Mo8Na2O26(μ2-OH)2]0.5·H2O(1).通过元素分析、IR、TG和X-射线单晶衍射等对化合物1进行了表征.X-射线单晶结构分析表明,该化合物属于单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a=11.6871(8)?,b=21.7506(15)?,c=14.9208(8)?,Z=4,R1=0.0487,wR2=0.1409.化合物1中含有一种新型的多酸阴离子簇[Mo8Na2O28]6–,可以看作是由β-[Mo8O26]4–转化成的具有[V10O28]6–结构特征的新型多酸.该多酸被镍和Btp形成的二维(2D)层夹在中间,形成一种夹心型的2D柱状层结构.二维柱状层之间相互穿插形成了一个二维→三维(2D→3D)的互锁结构,柱状层之间的氢键作用又进一步稳固了整个框架.此外,该化合物具有较好的电催化和光催化性能.     

导电聚合物的电化学制备及其应用研究进展

导电聚合物由于具有结构特殊、环境稳定性好、成本低廉等优点而成为科学领域中极具应用前景的新型材料。本文综述了采用电化学聚合方法制备导电聚合物材料的国内外研究状况。电化学聚合方法是此类材料重要的制备方法之一。基于该方法的最新研究进展,本文系统地归纳了导电聚合物的恒电位法、恒电流法、动电位法、脉冲法等电化学聚合方法,并展望了导电聚合物纳米材料在超级电容器、太阳能电池、锂离子电池、电催化等领域的应用前景。     

聚合物加工中微纳导电网络构筑及其传感器应用研究进展

设计和构筑有序微纳结构导电网络是聚合物基导电复合材料(CPC)加工中的关键问题,对于降低复合材料的逾渗阈值,提高其电导率和电阻响应灵敏性具有重要意义。本文综述了近年来CPC材料加工中利用双逾渗网络构筑法、隔离结构构筑法、气凝胶模板法、乳液模板法、3D打印法在聚合物基体中构建微纳导电网络及其在柔性传感器中的应用研究进展,并对未来CPC材料及其柔性传感器制备的加工新方法进行了展望。     

一种新型凝胶态聚合物电解质的制备和性能

采用一种新型胶联剂新戊二醇二丙烯酸酯(noepentyl glycol diacrylate, NPGDA)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯(poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), PVDF-HFP), 液态电解液组成电解质混合溶液, 然后加入引发剂并加热引发聚合反应制备了一种具有互穿聚合物网络结构的凝胶态聚合物电解质, 可以用于制备聚合物锂离子二次电池. 考察了不同PVDF-HFP/NPGDA质量比对凝胶态聚合物电解质性能的影响. 结果表明, PVDF-HFP/NPGDA质量比可以影响凝胶态聚合物电解质的结构形貌、电化学特性以及聚合物锂离子二次电池的性能. 研究发现, 当m(PVDF-HFP)/m(NPGDA)＝1:1时制备的凝胶态聚合物电解质具有较高的离子电导率和电化学稳定窗口, 室温下分别为6.99×10^-3 S•cm^-1和4.8 V(vs Li⁺/Li), 以其为电解质制备的聚合物锂离子二次电池具有较好的电化学性能.     

聚氨酯／聚（苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸）互穿聚合物网络的研究

研究了（蓖麻油－聚乙二醇）聚氨酯／聚（苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸）（ＰＵ／Ｐ（Ｓｔ－ＭＭＡ－ＭＡＡ））互穿聚合物网络（ＩＰＮ）．动态力学性能及透射电镜结果均表明该体系相分离较严重；ＩＰＮ具有两个玻璃化转变温度，它们有不同程度的内移，形成一定程度分子水平的混合，而ＩＰＮ（５０／５０）其分子混合水平较大，互穿缠结程度较高。形成ＩＰＮ后，其力学性能得以改善。透射电镜结果表明，聚氨酯网的交联密度直接影响ＩＰＮ的相区尺寸。形成ＩＰＮ后热稳定性提高，易于降解断链的Ｓｔ－ＭＭＡ－ＭＡＡ单体起到了自由基消除剂的作用。     

不同V型辅助配体构筑的两个镉配位聚合物的合成、结构和荧光性质

在溶剂热条件下,合成了 2 个基于 V 型辅助配体(bipmo、bppmo)的镉配位聚合物{[Cd(bipmo)(NDC)]·1.75H₂O}_n (1)和{[Cd(bppmo)(NDC)(H₂O)]·H₂O}_n (2),其中 H2NDC=2,6 萘二羧酸,bipmo=双(4 (1H 咪唑 1 基)苯基)甲酮,bppmo=双(4 (吡啶 4 基)苯基)甲酮。利用单晶X射线衍射、键价和分析、红外光谱和元素分析对其结构进行了表征。研究发现,配合物1具有二重互穿的{63}拓扑结构。配合物2同样是 3 连接的{6³}拓扑,却存在三重穿插结构。分析表明,V型配体对最终结构的形成有很大影响。此外,对配合物1和2的发光性质也进行了详细研究。     

不同V型辅助配体构筑的两个镉配位聚合物的合成、结构和荧光性质

在溶剂热条件下,合成了2个基于V型辅助配体（bipmo、bppmo）的镉配位聚合物{[Cd （bipmo）（NDC）]·1.75H₂O}_n（1）和{[Cd （bppmo）（NDC）（H₂O）]·H₂O}_n（2）,其中H₂NDC=2,6-萘二羧酸,bipmo=双（4-（1H-咪唑-1-基）苯基）甲酮,bppmo=双（4-（吡啶-4-基）苯基）甲酮。利用单晶X射线衍射、键价和分析、红外光谱和元素分析对其结构进行了表征。研究发现,配合物1具有二重互穿的{6³}拓扑结构。配合物2同样是3-连接的{6³}拓扑,却存在三重穿插结构。分析表明,V型配体对最终结构的形成有很大影响。此外,对配合物1和2的发光性质也进行了详细研究。     

淀粉和生物降解大分子间的半互穿聚合物网络的耐水性研究

以淀粉和可生物降解的PCL或PHBV等疏水性脂肪族聚酯为原料, 制备了淀粉基的Semi-IPN材料. 加入PCL或PHBV等疏水性大分子的使淀粉基Semi-IPN材料的耐水性能相对于原淀粉有很大的改善, 通过热处理和溶剂化作用能使Semi-IPN的耐水性进一步提高.     

聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络的形状记忆性能和分子机理

采用非共价复合方法,设计并合成了具有星形结构的聚甲基丙烯酸甲酯/星形聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/SPEG)和聚甲基丙烯酸甲酯/线性聚乙二醇半互穿聚合物网络(PMMA/LPEG).研究了PEG分子量对PMMA/SPEG和PMMA/LPEG的热性能、机械性能、动态机械性能和形状记忆性能的影响.结果表明,与PMMA/LPEG相比,星形结构的嵌入显著提高了PMMA/SPEG复合物的机械性能、形状回复率和回复速度.采用Edwards管道模型理论对其形状记忆效应的分子机理进行了阐释,利用材料的应力松弛特性对机理分析进行了验证.