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液体丁腈橡胶增韧丁腈橡胶/硫酸铜复合材料的制备及再加工性能

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高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 48-55页

作者：李西飞赵菊兰邵卓妍李秋影华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

在笔者课题组之前的工作中,成功地制备和分析了无水硫酸铜(CuSO_(4))填充丁腈橡胶(NBR)复合材料(NBR/CuSO_(4)),结果表明,CuSO_(4)的加入有效地提高了橡胶的强度,但同时也牺牲了断裂伸长率和可回收性,其实际应用受到了限制。文中使用低... 详细信息

在笔者课题组之前的工作中,成功地制备和分析了无水硫酸铜(CuSO_(4))填充丁腈橡胶(NBR)复合材料(NBR/CuSO_(4)),结果表明,CuSO_(4)的加入有效地提高了橡胶的强度,但同时也牺牲了断裂伸长率和可回收性,其实际应用受到了限制。文中使用低分子量的液体丁腈橡胶(LNBR)增韧NBR/CuSO_(4),并制备了具有高力学性能和优异可回收性的NBR/CuSO_(4)/LNBR复合材料。X射线衍射、硫化曲线、差示扫描量热分析结果表明,LNBR对CuSO_(4)与NBR的配位反应具有抑制作用;扫描电镜结果表明,LNBR降低了NBR/CuSO_(4)的交联密度。当LNBR的含量为4 phr时,断裂伸长率为583.0%、拉伸强度高达34.2 MPa、断裂能为71.58 MJ/m^(3)。此外,LNBR的加入促进了Cu-腈基(—CN)配位键的断裂和重建,从而提高了NBR/CuSO_(4)/LNBR复合材料的回收能力,其中的一种复合材料经二次加工后的回收率保持在93.6%。

关键词：丁腈橡胶液体丁腈橡胶配位交联拉伸强度循环加工

还原响应性卡巴他赛交联前药胶束的制备及评价

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功能高分子学报 2024年第3期37卷 232-240页

作者：李欣孙琪龚飞荣陆冲华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

通过在卡巴他赛(CTX)的C-2位接枝可交联硫辛酸(LA)制备改构药物CTX-LA,以硫辛酸接枝的两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-聚乳酸-硫辛酸(mPEG-PLA-(LA)4)为辅料,采用固体分散-薄膜水化法制备了包载CTX的载药胶束(CTX-loaded CCMs)。通过纳米粒... 详细信息

通过在卡巴他赛(CTX)的C-2位接枝可交联硫辛酸(LA)制备改构药物CTX-LA,以硫辛酸接枝的两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-聚乳酸-硫辛酸(mPEG-PLA-(LA)4)为辅料,采用固体分散-薄膜水化法制备了包载CTX的载药胶束(CTX-loaded CCMs)。通过纳米粒度分析仪、紫外-可见分光光度计、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、X射线衍射(XRD)等对载药胶束的粒径分布、包封率、载药量、稳定性进行测试,并对体外药物释放行为、体外细胞毒性、急性毒性和抗肿瘤效果进行考察。结果表明:载药胶束平均粒径为(26.09±0.18)nm,包封率为(97.43±2.34)%,载药量为8.94%。该胶束稳定性极好,具有明显的缓释效果和还原响应性,可显著降低CTX的急性毒性,药物耐受剂量较CTX市售制剂(Jevtana)提高2倍以上,且抗肿瘤效果显著提升,对A549肺腺癌生长抑制率高达99.06%。

关键词：卡巴他赛还原响应胶束稳定性抑瘤

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含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂的制备及性能

高分子材料科学与工程 2024年第2期40卷 1-8页

作者：蒋欣欣赵星诺章宇琳刘小僮王文蓓周权张钧钧华东理工大学特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室材料科学与工程学院上海200237 上海富晨新材料有限公司上海201600

以端羟基聚二甲基硅氧烷和4-硝基邻苯二甲腈为原料,在强极性溶剂中进行亲核取代反应合成了含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂(SIPH),并利用氨基改性剂(AWL)与该树脂进行反应制备了改性含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂预聚物(SIPH-AL)。通过红... 详细信息

以端羟基聚二甲基硅氧烷和4-硝基邻苯二甲腈为原料,在强极性溶剂中进行亲核取代反应合成了含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂(SIPH),并利用氨基改性剂(AWL)与该树脂进行反应制备了改性含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂预聚物(SIPH-AL)。通过红外光谱和核磁共振表征了SIPH树脂的化学结构;采用差示扫描量热法、红外光谱法、热重分析和动态力学热分析表征了SIPH-AL的固化行为和固化物的耐热性。结果表明,SIPH-AL起始固化温度为207℃,其固化物在空气和氮气中失重5%的温度(T_(d5))及1000℃质量保留率分别是453℃,29%和500℃,77%;石英纤维增强SIPH-AL复合材料室温和600℃时的弯曲强度分别为515.5 MPa和94.5 MPa,玻璃化转变温度(T_(g))高于500℃。

关键词：含聚硅氧烷链段邻苯二甲腈树脂氨基改性剂耐热性复合材料

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RTM用改性硅炔杂化树脂及其复合材料

复合材料学报 2024年第2期41卷 685-693页

作者：胡文杰张钧钧高明宇蒋峰光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 上海富晨新材料有限公司上海200241

树脂传递模塑(RTM)成型工艺是一种液体闭模成型工艺,成品表面光滑、安全环保、成本较低,极具发展潜力。硅炔杂化树脂是一种耐高温性能优异的有机无机杂化树脂,在航空航天领域均有广泛应用,但其与纤维的结合性能较差,复合材料力学性能不... 详细信息

树脂传递模塑(RTM)成型工艺是一种液体闭模成型工艺,成品表面光滑、安全环保、成本较低,极具发展潜力。硅炔杂化树脂是一种耐高温性能优异的有机无机杂化树脂,在航空航天领域均有广泛应用,但其与纤维的结合性能较差,复合材料力学性能不佳,成为制约其发展应用的主要因素。本文以苯并噁嗪树脂(PBZ)和氨基稀释剂(PAD)共混改性聚(间二乙炔基苯-甲基氢硅烷)树脂(PSA),制备了适用于RTM成型工艺的改性硅炔杂化树脂(PPA)。通过DSC、FTIR、流变仪、旋转黏度计和热重等方法对PPA树脂的RTM成型工艺、固化行为及耐热性能进行分析。结果表明:PPA树脂的加工窗口宽,可以实现RTM成型的目标,但固化温度高于PSA树脂;PPA树脂的耐热性能优异,其中PPA-1(PSA:PBZ:PAD质量比为5:1:2)树脂在氮气和空气中质量损失5%的温度(T_(d5))分别为585.4℃和568.3℃,1000℃质量保留率分别为88.3%和26.0%。复合材料力学性能测试表明,石英纤维增强PPA树脂复合材料(QF/PPA)力学性能随PBZ含量的增加而逐渐升高,其中QF/PPA-1常温下弯曲强度为346.2 MPa,层间剪切强度为21.4 MPa,较QF/PSA复合材料分别提高了120.6%和72.6%,400℃热老化2 h后的弯曲强度和层间剪切强度分别为256.5 MPa和17.1 MPa,400℃热老化2 h后的力学性能保留率超过70%。

关键词：硅炔杂化树脂共混改性 RTM成型工艺固化行为热性能复合材料

聚肽三嵌段共聚物棒状胶束的超分子环化行为研究

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高分子学报 2024年

作者：任许乐蔡春华林嘉平华东理工大学材料科学与工程学院

以双端氨基聚乙二醇（NH2-PEG-NH2）作为大分子引发剂，以γ-苄基-L-谷氨酸酯五元环酸酐（BLGNCA）为单体，通过开环聚合法合成了聚（γ-苄基-L-谷氨酸酯）-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚（γ-苄基-L-谷氨酸酯）(PBLG-b-PEG-b-PBLG)三嵌段共聚... 详细信息

以双端氨基聚乙二醇（NH2-PEG-NH2）作为大分子引发剂，以γ-苄基-L-谷氨酸酯五元环酸酐（BLGNCA）为单体，通过开环聚合法合成了聚（γ-苄基-L-谷氨酸酯）-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚（γ-苄基-L-谷氨酸酯）(PBLG-b-PEG-b-PBLG)三嵌段共聚物.运用核磁共振氢谱（1H-NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）表征了聚合物的结构、分子量及其分布.采用四氢呋喃/N,N-二甲基甲酰胺（THF/DMF）有机共溶剂溶解、滴加选择性溶剂（水）并透析的方法，制备了聚肽纳米棒水溶液；然后向纳米棒水溶液中加入THF诱导纳米棒发生弯曲成环.通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、动态激光光散射（DLS）表征了组装体的形貌与结构，研究了聚合物分子量、成环时间、温度、THF加入量对组装体形貌的影响.研究发现，PBLG链段聚合度显著影响棒状胶束的直径及长度，在THF的诱导下，具有较大长径比的棒状胶束可以发生超分子环化，而较短的纳米棒仅能发生弯曲，更短的纳米棒则保持形貌不变.温度升高有利于THF诱导的超分子环化现象的发生.采用圆二色光谱（CD）表征了PBLG主链结构及侧链的排列信息，发现THF的加入不影响主链的α-螺旋构象，但是侧链发生收缩，侧链苯环排列变得更为紧密.这种侧链收缩产生内应力导致纳米棒塌缩，从而驱动纳米棒弯曲成环.该研究模仿了生物体系中形成复杂结构的多级自组装策略，通过棒状胶束的逐步自组装制备了聚肽纳米环，丰富了纳米环的制备方法，拓展了超分子环化反应的研究范围，将为聚合物纳米环的可控制备及其功能应用提供指导.

关键词：聚肽共聚物多级自组装棒状胶束超分子环化苯环排列

工业气固流化床内流场的CFD-PBM数值模拟和结构优化

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化工进展 2024年

作者：毛宁轩万小维鞠杰胡彦杰华东理工大学材料科学与工程学院

流化床内的多级几何结构影响着其内流体的动力学、热力学以及化学反应等参数，对于流化床内流场的数值模拟研究有助于理解其内复杂的流动特性，建立流化床的几何结构和操作条件优化的理论基础，从而提高流化床的传质效率和性能。以计算... 详细信息

流化床内的多级几何结构影响着其内流体的动力学、热力学以及化学反应等参数，对于流化床内流场的数值模拟研究有助于理解其内复杂的流动特性，建立流化床的几何结构和操作条件优化的理论基础，从而提高流化床的传质效率和性能。以计算流体力学理论为基础建立了气固流化床内流场的数值模拟方法，研究了风帽的几何结构、筒径和风帽帽檐长度对工业气固流化床内流场的影响规律。在此基础上，结合群平衡方程矩方法，构建了CFD-PBM耦合模型，利用该模型建立了工业气固流化床中纳米颗粒流化状态和聚团行为的数值模拟方法，进一步验证了筒径对流化床内纳米颗粒流化状态的影响规律。研究表明筒径为260 mm时，风帽四周气速分布均匀且风帽上端气流死区面积最小；帽檐长度为风帽出风口尺寸的1/2时，流化床内气速分布更均匀。

关键词：流化床 CFD-PBM 数值模拟优化设计

聚三唑树脂/氮化硼纳米片复合材料的制备与性能

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材料导报 2024年第8期38卷 262-269页

作者：张雨李瑜婧万里强黄发荣刘坐镇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210046 上海卫星装备研究所上海201100 华东理工大学华昌聚合物有限公司上海201100

采用六方氮化硼(h-BN)、蔗糖和尿素以干法球磨的方式高产率制备了氨基和羟基功能化的氮化硼纳米片(BNNS-AH),对BNNS-AH进行了详细的表征,制备的BNNS-AH的厚度为1.5 nm,层数为4~6,平均直径约为1.5μm,产率可达91.0%,在水中稳定的分散液... 详细信息

采用六方氮化硼(h-BN)、蔗糖和尿素以干法球磨的方式高产率制备了氨基和羟基功能化的氮化硼纳米片(BNNS-AH),对BNNS-AH进行了详细的表征,制备的BNNS-AH的厚度为1.5 nm,层数为4~6,平均直径约为1.5μm,产率可达91.0%,在水中稳定的分散液浓度可达30 mg/mL。然后以共混的方法制备了聚三唑树脂/氮化硼纳米片复合材料(PTA树脂/BNNS-AH复合材料),并研究了BNNS-AH的添加量对PTA树脂/BNNS-AH复合材料热性能的影响。结果表明:与PTA纯树脂相比,复合材料的玻璃化转变温度(T_(g))、质量失重5%时的温度(T_(d5))、导热系数均有明显提升,其中当BNNS-AH质量分数为3.0%时,复合材料的T_(g)达到243℃,提高了32℃;T_(d5)达到362℃,提高了19℃;导热系数为0.33 W·m^(-1)·K^(-1),提高了64.5%。

关键词：聚三唑树脂复合材料氮化硼纳米片耐热性导热性

含偶氮苯侧链不对称分子刷聚合物的合成及其自组装研究

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高分子学报 2024年第4期55卷 407-418页

作者：姚远何品陶鑫峰徐彬彬林绍梁上海市先进聚合物材料重点实验室、华东理工大学材料科学与工程学院上海200237

设计合成了含有2-羰基溴和烷基氯基团的功能性丙烯酸酯单体(Br-acrylate-Cl),利用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合得到大分子试剂poly(Br-acrylate-Cl).首先通过poly(Br-acrylate-Cl)引发偶氮苯丙烯酸酯单体(Azo)的原子转移自由基聚合(ATR... 详细信息

设计合成了含有2-羰基溴和烷基氯基团的功能性丙烯酸酯单体(Br-acrylate-Cl),利用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合得到大分子试剂poly(Br-acrylate-Cl).首先通过poly(Br-acrylate-Cl)引发偶氮苯丙烯酸酯单体(Azo)的原子转移自由基聚合(ATRP),然后用取代反应接入六甘醇修饰的四苯乙烯(OH-TPE-HEG),合成了同时含有偶氮苯侧链、四苯乙烯侧基和六甘醇侧链的不对称分子刷聚合物PA-g-PAzo/(TPE-HEG).偶氮苯侧链和四苯乙烯侧基的π-π相互作用和有序堆积,赋予了PA-g-PAzo/(TPE-HEG)组装体规整的分子排布.系统研究了PA-g-PAzo/(TPE-HEG)在甲醇/四氢呋喃混合溶剂中的自组装行为,得到了束状、捆状和片状等形貌组装体,并探究了捆状组装体的形成过程以及组装体的光响应形貌调控.本文的研究不仅提供了构建不对称分子刷聚合物的新合成方法,还丰富了分子刷组装体的种类.

关键词：分子刷偶氮苯捆状组装体光响应性自组装

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乙烯与乙烯基五甲基二硅氧烷的配位共聚

高等学校化学学报 2024年第9期45卷 148-156页

作者：张丹枫高春旋黄海林华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室上海200237

后过渡金属催化剂具有独特的“链行走”机理以及对极性基团的耐毒性等特点,可用于催化α-烯烃与极性单体共聚,得到结构与性能优异的功能化聚烯烃.本文以α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物(C1~C6)为催化剂,在倍半乙基氯化铝(EASC)作用下,以乙烯和乙... 详细信息

后过渡金属催化剂具有独特的“链行走”机理以及对极性基团的耐毒性等特点,可用于催化α-烯烃与极性单体共聚,得到结构与性能优异的功能化聚烯烃.本文以α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物(C1~C6)为催化剂,在倍半乙基氯化铝(EASC)作用下,以乙烯和乙烯基五甲基二硅氧烷(VPMDSO)为单体进行配位共聚,制备了一系列共聚物.考察了VPMDSO单体浓度、催化剂用量、Al/Ni摩尔比、乙烯压力、聚合时间、溶剂以及催化剂结构对配位共聚反应的影响,得到了最优的聚合条件.通过核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热失重分析(TGA)及接触角测试等表征了聚合物的微观结构、热稳定性、硅含量和表面性能.研究结果表明,α-二亚胺镍(Ⅱ)配合物催化活性可达1.26×10^(6)g·mol_(Ni)^(-1)·h^(-1),共聚物中硅含量为0.25%~0.87%(质量分数),与聚乙烯(PE)相比,共聚物的表面能降低、疏水性提高.

关键词：含硅功能化聚烯烃 α-二亚胺镍(Ⅱ)催化剂乙烯共聚乙烯基五甲基二硅氧烷