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研究生课程“聚合物加工与共混理论”教学探索与实践

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化学教育（中英文） 2024年第12期45卷 90-94页

作者：汪洋白绘宇马丕明东为富江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122

“聚合物加工与共混理论”是高分子材料方向的研究生学位课,具有理论与实践并重的特点,对培养研究生科研创新能力具有重要意义。以此课程为切入点,从专业知识架构、能力提升、价值塑造等3个维度进行教学改革,将基于问题的学习方式、案... 详细信息

“聚合物加工与共混理论”是高分子材料方向的研究生学位课,具有理论与实践并重的特点,对培养研究生科研创新能力具有重要意义。以此课程为切入点,从专业知识架构、能力提升、价值塑造等3个维度进行教学改革,将基于问题的学习方式、案例分析和产学研用联合的培养模式融入到课程教学中,并与课程思政教育相结合,以提升研究生的专业知识、工程实践能力和科研创新意识,充分地激发研究生的家国情怀和使命担当意识,坚持“四个面向”,主动服务国家战略及区域发展。

关键词：聚合物加工与共混理论研究生教学创新与工程实践

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改性透明质酸在黑色素染发中的应用

功能高分子学报 2022年第6期35卷 560-565页

作者：郑宸黄晶李婷东为富江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室江苏无锡214122

首先将透明质酸(HA)醛基化得到双醛修饰的HA(AHA),接着通过AHA与席夫碱反应,将多巴胺(DA)接枝到HA上,得到DAHA,最后通过DAHA对头发进行预处理,加强聚多巴胺(PDA)与头发之间的相互作用。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见分光... 详细信息

首先将透明质酸(HA)醛基化得到双醛修饰的HA(AHA),接着通过AHA与席夫碱反应,将多巴胺(DA)接枝到HA上,得到DAHA,最后通过DAHA对头发进行预处理,加强聚多巴胺(PDA)与头发之间的相互作用。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、核磁共振氢谱仪(^(1)H-NMR)、扫描电镜(SEM)、单纤维强度测试仪、色差仪等对DAHA的性质以及染色性能进行了一系列表征。结果表明:DA成功接枝到了HA上,并且数均分子量为0.2×10^(4)-1.0×10^(4)的DAHA接枝率为34%。经过DAHA辅助染色的头发,表面PDA纳米粒子分散更加均匀,同时具备更好的耐洗涤性能。

关键词：聚多巴胺透明质酸席夫碱反应染发护发

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季铵盐接触型水性聚氨酯的制备及其抗菌性能

功能高分子学报 2022年第6期35卷 575-582页

作者：张乐兴李婷东为富江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室江苏无锡214122

以叔胺化合物3-二甲胺基-1,2-丙二醇为扩链剂、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为封端剂,将叔胺基团、不饱和基团键合到聚氨酯(PU)分子链上,并采用不同烷基链长卤代烷与叔胺基团发生季铵化反应引入亲水性基团,经紫外光固化,制备了水性聚氨酯(WPU... 详细信息

以叔胺化合物3-二甲胺基-1,2-丙二醇为扩链剂、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为封端剂,将叔胺基团、不饱和基团键合到聚氨酯(PU)分子链上,并采用不同烷基链长卤代烷与叔胺基团发生季铵化反应引入亲水性基团,经紫外光固化,制备了水性聚氨酯(WPU)抗菌薄膜。利用红外光谱仪、纳米粒度分析仪、光学接触测试仪等对WPU分散液及其薄膜的结构与性能进行表征,通过震荡摇瓶、抑菌圈进行抗菌性能测试,并探究了叔胺化合物对材料性能的影响。结果表明:当叔胺化合物质量分数为9%、烷基链长为12时,WPU通过接触分别对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率达99.5%以上,并表现出优异的抗菌持久性能。此外,所制备的水性聚氨酯材料还具有良好的力学性能。

关键词：水性聚氨酯 UV固化抗菌季铵盐接触灭杀

基于非共价键制备高韧性可修复聚合物复合材料

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功能高分子学报 2023年第2期36卷 170-177页

作者：张玉张乐兴汪洋东为富江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室江苏无锡214122

以鞣花酸(ELA)改性氧化石墨烯(EGO)作为“砖”、聚氨酯(PU)作为“泥”,并引入非共价键,通过蒸发诱导自组装制备了可修复仿珍珠层复合材料(PU-EGO)。利用红外光谱、电位分析仪、X射线衍射仪等对EGO结构进行表征,通过万能试验机对PU-EGO... 详细信息

以鞣花酸(ELA)改性氧化石墨烯(EGO)作为“砖”、聚氨酯(PU)作为“泥”,并引入非共价键,通过蒸发诱导自组装制备了可修复仿珍珠层复合材料(PU-EGO)。利用红外光谱、电位分析仪、X射线衍射仪等对EGO结构进行表征,通过万能试验机对PU-EGO的力学性能进行测试。结果表明:ELA吸附于GO表面,且当PU与EGO质量比为3∶1时,PU-EGO的拉伸强度和韧性分别达到111.2 MPa和81.5 MJ/m^(3)(相比PU分别提高了9.6倍和1.8倍)。此外,所制备的材料还具备良好的自修复性和重复加工性能。

关键词：鞣花酸氧化石墨烯聚氨酯高韧性自修复 “砖-泥”结构

甲壳素纳米晶体向列型液晶薄膜的组装及其光学性能研究

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高分子学报 2022年第11期53卷 1332-1340页

作者：张家驹侯承宇李婷蒋杰东为富合成与生物胶体教育部重点实验室江南大学化学与材料工程学院无锡214122

针对甲壳素光子晶体材料无法呈现可视化颜色的问题,设计构筑了一种具有向列型结构的甲壳素液晶薄膜材料.该液晶薄膜材料由羧基化甲壳素纳米晶体(T-ChNC)通过羧基基团间的静电排斥作用和空间位阻作用在水相中自组装形成的向列型液晶干燥... 详细信息

针对甲壳素光子晶体材料无法呈现可视化颜色的问题,设计构筑了一种具有向列型结构的甲壳素液晶薄膜材料.该液晶薄膜材料由羧基化甲壳素纳米晶体(T-ChNC)通过羧基基团间的静电排斥作用和空间位阻作用在水相中自组装形成的向列型液晶干燥而成.在自然光下,液晶薄膜表现高透明度,而由于高度取向排列的结构对光具有干涉作用,正交偏光镜下的薄膜呈现鲜亮的蓝色.T-ChNC表面羧基基团的密度显著影响T-ChNC在水相中的静电作用范围,进而影响薄膜中T-ChNC的取向度,当羧基含量高于0.6 mmol/g且T-ChNC分散液的浓度高于5%时,干燥的T-ChNC液晶薄膜可表现均匀的颜色.实验表明,强亲水性的T-ChNC薄膜对湿度和溶剂具有敏感的响应性,在高湿度环境中发生润胀并转变颜色,在不同浓度乙醇溶液中表现不同的颜色变化.与传统的甲壳素手性光子晶体材料相比,向列型T-ChNC液晶薄膜具有肉眼可见的颜色且色彩可设计调控,在生物光学防伪和加密材料方面具有广阔的应用前景.

关键词：甲壳素纳米晶体自组装向列取向液晶材料

生物可降解聚酯弹性体的制备及其改性PLA的研究

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塑料工业 2022年第2期50卷 63-69页

作者：吴杰殷宏军东为富江南大学化学与材料工程学院无锡江苏214122

以聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚物(PBAT)和聚对苯二甲酸-己二酸-乙二醇共聚物(PBAE)为原料,在高真空条件下,通过酯交换法合成一种生物可降解热塑性聚酯弹性体(PBATE)。利用这种弹性体对聚乳酸进行增韧。扫描电镜(SEM)结果显示生物可... 详细信息

以聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇共聚物(PBAT)和聚对苯二甲酸-己二酸-乙二醇共聚物(PBAE)为原料,在高真空条件下,通过酯交换法合成一种生物可降解热塑性聚酯弹性体(PBATE)。利用这种弹性体对聚乳酸进行增韧。扫描电镜(SEM)结果显示生物可降解聚酯弹性体与聚乳酸具有良好的相容性。拉伸测试和冲击测试结果分别表明聚乳酸的断裂伸长率提高近70倍,冲击强度也能提高10倍以上。

关键词：生物可降解聚酯弹性体聚乳酸增韧

共聚微球稳定皮克林乳液的研究及酶固定化应用

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功能高分子学报 2023年第4期36卷 392-398,I0004页

作者：王康静李婷丁重阳东为富江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

以苯乙烯(St)、马来酸酐(MA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,通过自稳定沉淀聚合反应制备了带有环氧基团的形貌规整、粒径均一的纳米粒子(PMG),该纳米粒子可作为乳化剂稳定皮克林乳液,并利用环氧基团来固定化脂肪酶。系统研究了单... 详细信息

以苯乙烯(St)、马来酸酐(MA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,通过自稳定沉淀聚合反应制备了带有环氧基团的形貌规整、粒径均一的纳米粒子(PMG),该纳米粒子可作为乳化剂稳定皮克林乳液,并利用环氧基团来固定化脂肪酶。系统研究了单体投料比、溶剂对纳米粒子形貌和化学组成的影响,以及纳米粒子添加量、脂肪酶质量浓度、溶剂对皮克林乳液粒径和酶催化反应的影响。结果表明,当n(GMA)∶n(St)∶n(MA)为2∶1∶1、纳米粒子质量分数为0.5%、脂肪酶初始质量浓度为3 mg/mL、正庚烷与去离子水体积比为5∶5时,固定化脂肪酶的催化比活性最高,是游离酶催化比活性的7.5倍,且具有优良的重复使用性能。

关键词：自稳定沉淀聚合三元共聚皮克林乳液固定化脂肪酶

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室温溶液制备半嵌入银纳米线复合透明电极

精细化工 2022年第8期39卷 1596-1602,1611页

作者：杨聪颖戴冯宇张洪吉施冬健东为富江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214000

采用室温下聚合物溶液一步降阻工艺,在裸银纳米线电极[以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为衬底]表面涂覆羟乙基纤维素(HEC)溶液,制备了纤维素银纳米线复合透明电极(HEC-Ag NWs-PET)。通过SEM、AFM、UV-Vis及薄层电阻对电极表面形貌和性能进... 详细信息

采用室温下聚合物溶液一步降阻工艺,在裸银纳米线电极[以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为衬底]表面涂覆羟乙基纤维素(HEC)溶液,制备了纤维素银纳米线复合透明电极(HEC-Ag NWs-PET)。通过SEM、AFM、UV-Vis及薄层电阻对电极表面形貌和性能进行了表征与测试。结果表明,裸银纳米线电极表面涂覆质量分数为0.50%(以溶剂质量计)的HEC溶液后,其初始薄层电阻从27.0?/sq降低至14.0?/sq,透光率为87.7%。HEC溶液形成的纳米膜对电极的透光率基本没有影响,但降低了电极表面粗糙度。复合电极在12 d的加速降解测试中表现出优异的电化学稳定性,并且在2500次内弯曲、外弯曲测试中,其电阻分别变为初始时的1.36和1.46倍,远小于裸银纳米线电极的电阻变化量。

关键词：银纳米线羟乙基纤维素结电阻柔性电极功能材料

近红外响应性可复写光子凝胶的构筑与性能调控

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高分子学报 2022年第8期53卷 933-941页

作者：肖鑫张菱素施冬健李小杰东为富陈明清合成与生物胶体教育部重点实验室江南大学化学与材料工程学院无锡214122

设计合成了一种以聚苯乙烯光子晶体为模板的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸羟乙酯)光子凝胶,引入不同长径比的金纳米棒赋予凝胶近红外致变色能力.响应时间及变色性能随凝胶中甲基丙烯酸羟乙酯的含量变化,其含量为30%时凝胶结构色变化... 详细信息

设计合成了一种以聚苯乙烯光子晶体为模板的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸羟乙酯)光子凝胶,引入不同长径比的金纳米棒赋予凝胶近红外致变色能力.响应时间及变色性能随凝胶中甲基丙烯酸羟乙酯的含量变化,其含量为30%时凝胶结构色变化达到峰值(34 nm).通过改变聚苯乙烯微球直径可以调控光子凝胶变色范围,颜色变化可覆盖从红色到蓝色.以聚对苯二甲酸乙二醇酯包覆可制得近红外响应性器件,在近红外光照射下区域会发生颜色变化,循环稳定性良好,有望应用于显示器、近红外检测器和彩色复写纸等领域.

关键词：金纳米棒复合光子水凝胶复写纸近红外响应