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硫自由基可逆失活聚合研究进展

高分子学报 2025年第1期56卷 79-90页

作者：黄汉初中山大学材料科学与工程学院聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广州510006

发展硫自由基的可逆失活聚合方法将有助于开发新的可控聚合反应,对推动功能高分子材料的发展具有重要的意义.尽管国内外在硫自由基聚合反应的调控方面已经取得一定的研究进展,但硫自由基可逆失活聚合的研究仍然处于初级阶段,无论单体开... 详细信息

发展硫自由基的可逆失活聚合方法将有助于开发新的可控聚合反应,对推动功能高分子材料的发展具有重要的意义.尽管国内外在硫自由基聚合反应的调控方面已经取得一定的研究进展,但硫自由基可逆失活聚合的研究仍然处于初级阶段,无论单体开发还是应用研究仍然存在很大的发展空间.本文首先回顾了硫自由基聚合的发展历程,接着分别介绍了自由基脱二氧化硫和自由基脱硫两种间接调控硫自由基聚合反应的策略,然后重点阐述了硫自由基加成-断裂链转移聚合这一直接调控硫自由基的策略,最后总结和展望了该领域存在的挑战及未来发展趋势.

关键词：可逆失活自由基聚合硫自由基连锁聚合大环开环聚合

基于动态共价化学的弹性体可控降解与回收研究进展

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功能高分子学报 2025年第1期38卷 1-12页

作者：谢美昌刘悦洋向洪平章明秋广东工业大学材料与能源学院中山大学化学学院广东省高性能树脂基复合材料重点实验室聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室

弹性体材料因其独特的弹性和耐久性，在航空航天、汽车制造等领域中有着至关重要的作用。然而，弹性体材料在废弃后难以回收利用，造成了巨大的资源浪费和环境污染。动态共价化学通过其动态可逆性键赋予材料在不同环境下保持机械强度、... 详细信息

弹性体材料因其独特的弹性和耐久性，在航空航天、汽车制造等领域中有着至关重要的作用。然而，弹性体材料在废弃后难以回收利用，造成了巨大的资源浪费和环境污染。动态共价化学通过其动态可逆性键赋予材料在不同环境下保持机械强度、自我修复、再加工和回收利用的能力，从而在材料合成和性能调控上具有独特优势，能够在减轻环境压力的同时带来更高的经济效益。本文综述了动态共价键在弹性体材料降解回收中的研究现状，分析了不同动态键的断裂机理和降解性能，揭示了这些新型材料的特性和应用潜力。未来，基于动态共价化学的弹性体材料有望在环境保护和资源循环利用中发挥更大作用。

关键词：弹性体可控降解动态共价键动态交联网络回收利用

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高通量实验和机器学习加速有机磷化合物的合成

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中国科学:化学 2025年第3期55卷 539-541页

作者：刘裕邦柯卓锋中山大学材料科学与工程学院聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东省低碳化学与过程节能重点实验室

在合成化学中,探索新的催化方法往往需要大量试错[1].因此,开发能够预测新反应的模型显得尤为重要,因为在处理新底物时,结果往往存在高度不确定性.近年来,机器学习（machine learning, ML）已逐渐成为合成化学家手中的一件利器,并成功...

在合成化学中,探索新的催化方法往往需要大量试错[1].因此,开发能够预测新反应的模型显得尤为重要,因为在处理新底物时,结果往往存在高度不确定性.近年来,机器学习（machine learning, ML）已逐渐成为合成化学家手中的一件利器,并成功用于有效预测许多经典偶联反应的产率[2].高质量的数据在人工智能（artificial intelligence, AI）化学领域中起着关键作用[3],尽管上述研究取得了显著进展,但由于收集标准化反应数据的困难,基于机器学习开发新反应方法的模型仍然充满挑战.

关键词：

可自修复、再加工、抗菌硅橡胶的制备及性能研究

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高分子学报 2025年第1期56卷 152-165页

作者：祖兆基曹雨扬刘静雯林子谦张蓝月向洪平章明秋广东工业大学材料与能源学院广东省功能软凝聚态物质重点实验室广州510006 广东工业大学生物医药学院广州510006 中山大学化学学院广东省高性能树脂基复合材料重点实验室聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广州510275

以γ-二乙烯三胺丙基改性聚硅氧烷(PMAS)为基材、柠檬酸(CA)作为交联剂,制备了可自修复、再加工和抗菌的动态交联硅橡胶(PMAS-CA),并将其与碳纳米管(CNTs)复合而成硅橡胶复合材料,研究其力学性能、自修复等性能的调控机制.结果表明:PMAS... 详细信息

以γ-二乙烯三胺丙基改性聚硅氧烷(PMAS)为基材、柠檬酸(CA)作为交联剂,制备了可自修复、再加工和抗菌的动态交联硅橡胶(PMAS-CA),并将其与碳纳米管(CNTs)复合而成硅橡胶复合材料,研究其力学性能、自修复等性能的调控机制.结果表明:PMAS经CA交联后可形成离子交联键,所构建的交联网络随温度升高而逐步解离,降温后离子交联键可重新形成.随CA用量的增加,硅橡胶的拉伸强度增大,断裂伸长率降低;当PMAS与CA之间的氨基与羧基的比值为1时,硅橡胶的力学能较好,拉伸强度为1.2 MPa,伸长率为150%.所制备硅橡胶发生断裂破坏后,在80℃下修复2 h后可恢复90%的力学性能.所制备的硅橡胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好抗菌效果,同时还具有良好的细胞相容性.此外,PMAS-CA与CNTs复合后力学性能提高了2~3倍,所制备CNTs/PMAS-CA复合材料具有良好的自修复能力,在80℃下修复4 h,修复效率高于80%.该简便工艺所制备的自修复、可再加工、抗菌动态交联硅橡胶及其复合材料有望用于柔性传感等领域.

关键词：硅橡胶自修复离子键抗菌性能柔性电子器件

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α， ω-端羟基苯基/亚苯基高乙烯基聚硅氧烷的合成及热稳定性

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化工学报 2025年

作者：李子阳申沛鑫张孝阿王成忠史翎张军营北京化工大学材料科学与工程学院碳纤维与功能聚合物教育部重点实验室

硅橡胶因其优异的性能被广泛应用于许多领域，但在高温下容易发生降解。本文以四甲基氢氧化铵硅醇盐（TMAS）为催化剂，以八甲基环四硅氧烷(D4)、1，3，5，7-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)和八苯基环四硅氧烷(D4Ph2)或1... 详细信息

硅橡胶因其优异的性能被广泛应用于许多领域，但在高温下容易发生降解。本文以四甲基氢氧化铵硅醇盐（TMAS）为催化剂，以八甲基环四硅氧烷(D4)、1，3，5，7-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)和八苯基环四硅氧烷(D4Ph2)或1，4-双（二甲基羟基硅基）苯（BHB）为单体，通过阴离子开环缩合聚合反应合成了含高乙烯基的苯基（P1）和亚苯基（P2）聚硅氧烷。研究了反应温度、时间以及催化剂和封端剂用量的影响。通过红外，核磁以及拉曼光谱等表征技术研究了它们的结构。研究了乙烯基和亚苯基对固化聚硅氧烷机械性能和热稳定性的影响。结果表明，乙烯基和亚苯基的引入显著提高了聚合物的残炭率，这是由于乙烯基在高温下发生了交联反应，而亚苯基在高温下发生了支化反应。此外，与P1相比，乙烯基含量高的含亚苯基聚合物（P2）具有更高的初始分解温度和更好的耐热空气老化性能。

关键词：聚硅氧烷高乙烯基开环聚合热稳定性

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掺杂效应对二钙氮化物电子特性的调控

科学通报 2025年第4期70卷 612-620页

作者：苗亚萍郭萌生肖淑莉吴帆樊威西安工程大学纺织科学与工程学院西安710048 西安工程大学功能型纺织材料及制品教育部重点实验室西安710048

具有层状结构的二维二钙氮化物(Ca_(2)N)因其优异的电子性能而在下一代微电子领域中备受关注.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了掺杂效应对二维Ca_(2)N结构及电子特性的调控规律,为设计和构建高性能微电子器件提供了一种新的... 详细信息

具有层状结构的二维二钙氮化物(Ca_(2)N)因其优异的电子性能而在下一代微电子领域中备受关注.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了掺杂效应对二维Ca_(2)N结构及电子特性的调控规律,为设计和构建高性能微电子器件提供了一种新的方法.研究发现纯二维Ca_(2)N声子谱未出现虚频,表明了其热力学稳定性,掺杂后体系声子谱仍未出现虚频,但掺杂原子附近的键发生畸变,改变了表面结构,进而显著影响了功函数和电子态.特别是当B替换N后,Ca与B键长最长,次近邻的Ca-N键长显著减小,当B或C掺杂时,电荷分布变化较大,不仅有效改变了Ca_(2)N的电子态和磁性,还使其表现出半金属的特点,然而F和O掺杂对体系电子态影响较小.

关键词： Ca_(2)N 第一性原理计算掺杂效应电子态电荷分布

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聚硅氮烷催化氰酸酯树脂聚合反应

功能高分子学报 2025年第1期38卷 78-86页

作者：王帆李洪丽郝旭峰霍肖蒙朱亚平齐会民华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室上海复合材料科技有限公司

通过氨解法合成了两种聚硅氮烷聚合物-聚二甲基硅氮烷（PMS）和聚甲基氢硅氮烷(PHS)。采用PMS和PHS催化聚合双酚A型氰酸酯单体（BADCy），分别得到预聚物PMSBADCy和PHS-BADCy。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、核磁共振波谱（NMR）等对聚... 详细信息

通过氨解法合成了两种聚硅氮烷聚合物-聚二甲基硅氮烷（PMS）和聚甲基氢硅氮烷(PHS)。采用PMS和PHS催化聚合双酚A型氰酸酯单体（BADCy），分别得到预聚物PMSBADCy和PHS-BADCy。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、核磁共振波谱（NMR）等对聚硅氮烷和预聚物的结构进行了表征，研究了催化聚合反应机理，确定了预聚物的固化加工工艺，并验证了树脂固化物的性能。结果表明：聚硅氮烷可有效催化氰酸酯树脂在80℃发生聚合反应生成三嗪环结构，形成具有致密均相结构的固化物，其热机械性能较好、热稳定性能优异、耐湿性能良好，且聚硅氮烷催化聚合氰酸酯较纯氰酸酯树脂固化后呈现出更加优异的力学性能。预聚反应机理研究表明，聚硅氮烷催化氰酸酯树脂的聚合反应过程中形成了含有―O―Si―NH―CN结构的高活性中间体，此活性中间体可继续与―C≡N反应，生成含有―C=NH结构的二聚体或多聚体，然后经环三聚反应形成对称或不对称的三嗪环结构。

关键词：氰酸酯聚硅氮烷催化聚合高性能树脂低温成型

来源：博看期刊

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聚苯醚型邻苯二甲腈树脂及其复合材料

复合材料学报 2025年第1期42卷 191-199页

作者：张鑫伟陆奇王芳刘敏周权华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室上海200237 浙江晨诺高分子材料有限公司嘉兴314204

为保留聚苯醚树脂优异介电性能的同时提升其耐溶剂性和热稳定性,拓宽其在高频高速覆铜板领域的应用,本文以K_(2)CO_(3)为缚酸剂,通过4-硝基邻苯二甲腈的亲核取代合成了一种聚苯醚型邻苯二甲腈树脂(PPOCN)。通过FTIR、DSC、TGA、流变性... 详细信息

为保留聚苯醚树脂优异介电性能的同时提升其耐溶剂性和热稳定性,拓宽其在高频高速覆铜板领域的应用,本文以K_(2)CO_(3)为缚酸剂,通过4-硝基邻苯二甲腈的亲核取代合成了一种聚苯醚型邻苯二甲腈树脂(PPOCN)。通过FTIR、DSC、TGA、流变性分析对树脂的结构、固化行为、耐热性以及加工性能进行了综合分析,通过介电分析仪、动态热机械分析及力学性能测试评估了复合材料的各项性能。结果表明:PPOCN具备交联反应活性,固化物的玻璃化转变温度(T_(g))为295℃,5wt%热失重温度(T_(d5%))为419.3℃,与聚苯醚原料相比热稳定性显著提高。以PPOCN为基体树脂、二氨基二苯甲烷(DDM)为固化剂制备的纤维增强复合材料具备优异的力学性能和介电性能,弯曲强度为863.9 MPa,层间剪切强度为68.6 MPa,1 GHz频率下的介电常数为3.15,损耗角正切为0.003。PPOCN在保留了聚苯醚树脂优异介电性能的同时,兼具优异的力学性能和优良的热性能。

关键词：热固性树脂聚苯醚邻苯二甲腈覆铜板介电性能

g-C_(3)N_(5)/β-Bi_(2)O_(3)复合材料催化降解盐酸四环素的性能

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精细化工 2025年第1期42卷 166-175页

作者：漆于辉王涛马雪娥常玥查飞西北师范大学化学化工学院甘肃兰州730070 生态功能高分子材料教育部重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省高分子材料重点实验室甘肃兰州730070

以g-C_(3)N_(5)、Bi(NO_(3))_(3)•5H_(2)O和草酸钠(Na_(2)C_(2)O_(4))为原料,通过水热和煅烧方法制备了g-C_(3)N_(5)/β-Bi_(2)O_(3)(CN/BO)复合材料,利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS、PL和EIS对CN/BO进行了表征。在模拟自然光条件下,测试了CN/BO对水中盐酸四环素(TC)的光催化降解性能,考察了影响TC降解率的因素及CN/BO的底物普适性和循环使用性能,并对CN/BO光催化降解TC的机理进行了推测。结果表明,CN/BO光催化活性优于单一材料。50CN/BO(即g-C_(3)N_(5)质量为复合材料质量的50%)具有最佳光催化活性,在30 mL TC初始质量浓度为20 mg/L、50CN/BO加入量为20 mg、模拟光光照时间90 min时,TC降解率为94.1%,总有机碳(TOC)去除率为72.5%;光照60 min,其对罗丹明B、孔雀石绿等6种常见水污染物的降解率在81.0%~99.8%之间;溶液中CO_(3)^(2−)可降低TC的降解率,而S_(2)O_(8)^(2−)则可提高TC的降解率;pH=6~12时,50CN/BO光催化性能基本不变;50CN/BO重复使用5次仍保持较高的催化活性;超氧自由基和空穴是CN/BO光催化降解TC反应的主要活性物种。β-Bi_(2)O_(3)与g-C_(3)N_(5)之间形成的S型异质结提高了电荷分离和转移能力,增加了CN/BO参与光降解反应的活性基团数目。

关键词： g-C_(3)N_(5)/β-Bi_(2)O_(3) 复合材料光催化降解盐酸四环素水处理技术