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基于多重氢键的自修复超分子聚氨酯弹性体

中国材料进展 2024年第2期43卷 136-141页

作者：何宇飞游正伟东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室、中国纺织工程学会柔性电子生物医用纺织材料科研基地、上海纳米生物材料与再生医学工程技术研究中心上海201600

多重氢键是一类具有较高结合强度及动态可逆性质的超分子作用,在线型聚合物中可形成物理交联网络,提高材料机械强度的同时赋予材料良好的自修复能力。以聚四氢呋喃、六亚甲基二异氰酸酯、2,4-二氨基-6-羟基嘧啶为原料,合成了具有多重氢... 详细信息

多重氢键是一类具有较高结合强度及动态可逆性质的超分子作用,在线型聚合物中可形成物理交联网络,提高材料机械强度的同时赋予材料良好的自修复能力。以聚四氢呋喃、六亚甲基二异氰酸酯、2,4-二氨基-6-羟基嘧啶为原料,合成了具有多重氢键物理交联结构的聚氨酯。当聚四氢呋喃与扩链剂2,4-二氨基-6-羟基嘧啶的物质的量的比为7∶3及5∶5时,可得到兼具力学强度与自愈能力的超分子聚氨酯弹性体。利用核磁共振氢谱、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析、流变测试表征了弹性体的结构和基本性质。通过对2组弹性体力学性能及自愈性能的比较发现,不同的组成比例改变了多重氢键形成的物理交联强度及分子链的运动能力,聚四氢呋喃与扩链剂物质的量的比为7∶3时,材料具有较高的断裂伸长率(1280%);物质的量的比为5∶5时,材料在循环拉伸中具有更好的形变回复能力,应力松弛更慢;两组弹性体在60℃环境下均表现出一定的自修复能力。

关键词：多重氢键聚氨酯自修复超分子弹性体

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毕业设计(论文)在复合材料与工程专业教学中的探索与实践

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塑料工业 2023年第9期51卷 192-193页

作者：管清宝孙巍韩克清游正伟东华大学材料科学与工程学院上海201620

解决“卡脖子”问题,引领新产业发展,是当前中华民族肩负的历史重任,而其中超过50%与材料相关。当前国家推动创新驱动发展,实施“中国制造2025”等重大战略,其中先进制造10大优先领域中8大领域迫切需要轻量化碳纤维复合材料。从区域发... 详细信息

解决“卡脖子”问题,引领新产业发展,是当前中华民族肩负的历史重任,而其中超过50%与材料相关。当前国家推动创新驱动发展,实施“中国制造2025”等重大战略,其中先进制造10大优先领域中8大领域迫切需要轻量化碳纤维复合材料。从区域发展需求看,《上海市制造业转型升级规划》提出加快发展智能制造装备和航空航天等战略性新兴产业,涉及新材料的产值达2 500亿元,复合材料是其中重要组成部分。因此,无论从国家战略、产业发展还是地方经济建设角度。

关键词：战略性新兴产业制造业转型升级毕业设计(论文) 地方经济建设碳纤维复合材料航空航天智能制造装备优先领域

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可降解聚肟氨酯材料的设计研制及其3D打印

中国材料进展 2023年第4期42卷 314-319页

作者：吴琪琳陈闻一游正伟东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201600 功能材料研究中心、中国纺织工程学会柔性电子生物医用纺织材料科研基地、上海纳米生物材料与再生医学工程技术研究中心上海201600

针对生物医学应用,研制了一种新型的具有良好降解性和可3D打印的聚氨酯材料——聚肟氨酯。通过聚己内酯二醇、丁二酮肟和异佛尔酮二异氰酸酯的两步缩聚反应制备得到了可降解的聚己内酯基聚肟氨酯材料(PCL-PU)。利用傅里叶变换红外光谱... 详细信息

针对生物医学应用,研制了一种新型的具有良好降解性和可3D打印的聚氨酯材料——聚肟氨酯。通过聚己内酯二醇、丁二酮肟和异佛尔酮二异氰酸酯的两步缩聚反应制备得到了可降解的聚己内酯基聚肟氨酯材料(PCL-PU)。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱分析、热重分析、差示扫描量热法、流变学测试、体外酶促降解实验、单轴拉伸试验和压缩试验等分析测试方法对PCL-PU的分子结构和性能进行了表征。研究结果表明,成功合成了聚己内酯基聚肟氨酯材料,该材料具有良好的热稳定性、可降解性和力学性能,体外降解7 d后该材料的降解率可达(44.3±12.9)%。同时,PCL-PU具有良好的加工性能,在99℃时可方便快捷地3D打印。该材料有望应用于组织工程支架等生物医学领域。

关键词：聚氨酯聚己内酯可降解 3D打印生物医用材料

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“新工科”背景下复合材料与工程专业生产实践教学探索与思考

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高分子通报 2024年第3期37卷 400-404页

作者：管清宝孙巍游正伟东华大学材料科学与工程学院上海201620

“新工科”建设是国家对高等教育的一项重大战略部署,是新形势下人才培养模式的一次新探索,对促进我国高等教育改革和发展具有重要意义。着眼于培养符合国家战略和新产业发展需求的复合材料与工程专业高水平复合型人才,本教学团队于201... 详细信息

“新工科”建设是国家对高等教育的一项重大战略部署,是新形势下人才培养模式的一次新探索,对促进我国高等教育改革和发展具有重要意义。着眼于培养符合国家战略和新产业发展需求的复合材料与工程专业高水平复合型人才,本教学团队于2016年开始筹建“生产实践”课程,作为本专业主要实践课,从“复合材料+X”产教融合交叉人才培养模式、多方协同的实践和创新能力培养平台等多方位入手,并从教学手段、教学方法、教学内容等方面对该课程进行深度优化。本专业于2019年入选复合材料与工程专业全国第一个国家级一流本科专业建设点;2021年顺利通过专业教育工程认证;学生工程实践和创新能力显著提升,2017~2022年连续6年就业率达100%,深造率连年攀升,2022年达到82%。“生产实践”课程在从无到有、从有到精的建设和教学过程中所做的探索与实践为相关新工科专业人才培养体系的构建提供了有益的参考。

关键词：生产实践复合材料课程设计教学方法

二氟亚甲基取代的Goniodiol类似物的合成

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有机化学 2008年第2期28卷 283-287页

作者：谢阳芬徐修华乐旭义游正伟卿凤翎东华大学化学化工与生物工程学院上海201620 中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室上海200032

合成了具有潜在生物活性的二氟亚甲基取代的Goniodiol类似物.该合成路线的关键步骤为:铟粉引发对醛的二氟炔丙基化反应引入二氟亚甲基;在2,2,6,6-四甲基-1-氧基哌啶(TEMPO)催化下,三氯异氰尿酸(TCCA)氧化1,5-二醇高效率地关环生成α,β... 详细信息

合成了具有潜在生物活性的二氟亚甲基取代的Goniodiol类似物.该合成路线的关键步骤为:铟粉引发对醛的二氟炔丙基化反应引入二氟亚甲基;在2,2,6,6-四甲基-1-氧基哌啶(TEMPO)催化下,三氯异氰尿酸(TCCA)氧化1,5-二醇高效率地关环生成α,β-不饱和-δ-内脂环.

关键词： goniodiol 苯乙烯内酯 a β不饱和善内脂环二氟亚甲基取代物

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基于咪唑脲键和铜离子配位键的自愈合聚氨酯

中国材料进展 2023年第7期42卷 566-574页

作者：张幼维朱文凡李闯杨磊玉姣游正伟东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201600 江苏万盛大伟化学有限公司江苏泰兴225400 辽宁石油化工大学辽宁省新型微纳米功能材料研究重点实验室辽宁抚顺113001

将2,2-二咪唑甲烷(BIM)和聚四氢呋喃二醇(PTMG)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应制备了含有动态咪唑脲键(BIMU)的线性结构的自愈合聚氨酯弹性体(BIMU-LPU)。将Cu(Ⅱ)引入到聚合物网络中,BIMU-LPU通过咪唑与铜离子形成配位化合物而构建了... 详细信息

将2,2-二咪唑甲烷(BIM)和聚四氢呋喃二醇(PTMG)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应制备了含有动态咪唑脲键(BIMU)的线性结构的自愈合聚氨酯弹性体(BIMU-LPU)。将Cu(Ⅱ)引入到聚合物网络中,BIMU-LPU通过咪唑与铜离子形成配位化合物而构建了具有物理交联结构的聚氨酯弹性体(Cu-BIMU-LPU)。利用核磁共振氢谱和傅里叶红外光谱对材料结构进行表征,采用动态热机械分析仪和热重分析仪对材料热学性能进行表征,通过升温红外光谱对咪唑脲键的高温解离性进行分析,利用电子万能材料试验机测试材料的力学和自愈合性能,通过循环拉伸试验考察材料弹性。结果表明,合成的Cu-BIMU-LPU具有高拉伸性((1230±93)%)和良好的拉伸强度((7.31±0.98)MPa),在70℃下愈合2 h后恢复了原始拉伸强度的(95.1±2.9)%。之后将Cu-BIMU-LPU作为鞘层材料制备了包裹镓铟锡共熔合金的复合导线。该复合导线切断愈合后,可以在拉伸至原始长度2倍以上时点亮发光二极管,展现了该材料在柔性电子器件领域的良好应用前景。

关键词：自愈合聚氨酯配位键咪唑脲键弹性体

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我的暴烈母亲

故事世界 2014年第17期 33-35页

作者：游正伟 Lalola

人愈长大，愈会发现，身上有一些最重要的东西，是来自于母亲。我的母亲是客家人，客家人虽然常自称来自中原，有泱泱大中华、正统汉族文化传统云云。其实，在台湾早期的闽南人眼中，客家人很烂，很叫人看不起，因为客家人会卖女儿，也... 详细信息

人愈长大，愈会发现，身上有一些最重要的东西，是来自于母亲。我的母亲是客家人，客家人虽然常自称来自中原，有泱泱大中华、正统汉族文化传统云云。其实，在台湾早期的闽南人眼中，客家人很烂，很叫人看不起，因为客家人会卖女儿，也会买女儿。

关键词：母亲客家人文化传统大中华女儿

新型仿皮肤液晶聚氨酯弹性体的合成及其电子器件的制备

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东华大学学报（自然科学版） 2023年第2期49卷 30-37页

作者：郭越王洋管清宝孙巍游正伟东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海201620 复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室上海200433

为研制与人体具有适配性的柔性基材,采用简单的一锅法合成了新型仿皮肤交联液晶聚氨酯(crosslinked liquid crystal polyurethane,CLCPU)弹性体。利用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对液晶聚氨酯的... 详细信息

为研制与人体具有适配性的柔性基材,采用简单的一锅法合成了新型仿皮肤交联液晶聚氨酯(crosslinked liquid crystal polyurethane,CLCPU)弹性体。利用傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对液晶聚氨酯的结构进行了表征,采用热失重分析仪(thermogravimetric analyzer,TGA)和差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry,DSC)对其进行热学性能表征,用动态热机械分析仪(dynamic mechanical analyzer,DMA)测试其黏弹性行为,利用热台偏光显微镜(polarized optical microscope,POM)和电子万能试验机分别测试液晶聚氨酯的液晶相行为和力学性能。进一步将所制备材料作为介电弹性体组装柔性摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG),并用静电计对所获的TENG进行电输出性能测试。研究结果表明:合成的CLCPU表现出向列相液晶纹理,具有宽液晶相区间(30~200℃);其具有低模量((0.143±0.009)MPa)、高拉伸性(约1200%)及良好的弹性等类皮肤力学性能特点。由该CLCPU构建的TENG具有出色的电学性能(开路电压约275 V),有望应用于可穿戴式电源和生理监测领域。

关键词：液晶聚氨酯弹性体电子器件仿皮肤柔性摩擦纳米发电机

透明、可拉伸和抗冻的杂化双网络有机水凝胶（英文）

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Science China Materials 2022年

作者：朱李伟徐静宋建春秦明林顾士甲孙巍游正伟

柔性电子产品非常需要具有高透明度和出色回弹性的可拉伸离子导体,但传统的离子导电水凝胶易于干燥和冻结.在此,基于独特的物理和共价杂化交联机制,我们提出了一种新的杂化交联策略,用海藻酸钠（SA）和丙烯酰胺（AM）制备可拉伸和透明...

柔性电子产品非常需要具有高透明度和出色回弹性的可拉伸离子导体,但传统的离子导电水凝胶易于干燥和冻结.在此,基于独特的物理和共价杂化交联机制,我们提出了一种新的杂化交联策略,用海藻酸钠（SA）和丙烯酰胺（AM）制备可拉伸和透明的水凝胶（SPH）,并通过简单的溶剂置换方法将其转化为有机水凝胶.所得SA-PAM-有机水凝胶（SPOH）表现出出色的综合性能,如优异的抗冻性能（-20°C）、高稳定性（>2天）、高透明度、优异的可拉伸性（～1600%）和高离子电导率(17.1 mS cm;).因此,由SPOH构筑的摩擦纳米发电机（O-TENG）在10 MΩ的负载下显示出262 mW m;的瞬时峰值功率密度,并且能有效地收集人体运动产生的机械能来驱动电子手表和发光二极管.此外O-TENG表现出良好的长期稳定性（2周）和温度耐受性（-20°C）.另外该原料可以通过简单的管状模具法制备成柔性有机水凝胶纤维,该纤维具有高透明度,可用于传输激光.该多功能有机水凝胶具有能量收集和激光传输的应用前景,有望用于可穿戴电子和生物医学领域.

关键词：