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高强度两性离子聚合物防污减阻水凝胶涂层的制备

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高分子学报 2024年第1期55卷 99-107页

作者：陈再宏虞海超吴子良左敏宋义虎杜淼郑强高分子合成与功能构造教育部重点实验室浙江大学高分子科学与工程学系杭州310027 山西浙大新材料与化工研究院太原030000

在两性离子甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)聚合物体系中引入天然、易得的κ-卡拉胶(κ-CG)调控前体溶液的流变行为,采用涂覆工艺在硅烷偶联剂处理的玻璃表面制备了多组分双网络水凝胶涂层,并用锆离子(Zr4+)配位交联强化κ-CG网络结构.... 详细信息

在两性离子甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)聚合物体系中引入天然、易得的κ-卡拉胶(κ-CG)调控前体溶液的流变行为,采用涂覆工艺在硅烷偶联剂处理的玻璃表面制备了多组分双网络水凝胶涂层,并用锆离子(Zr4+)配位交联强化κ-CG网络结构.双网络结构使两性离子水凝胶涂层的力学强度得到显著提高,其拉伸强度、断裂伸长率和杨氏模量最高可达2.51 MPa、1620.76%和1.67 MPa.该水凝胶涂层在玻璃表面呈强粘接状态,粘接能达2500 J·m^(-2).该水凝胶涂层在不同介质中均表现出较低的溶胀度,可避免因变形导致的涂层脱落.同时,SBMA使水凝胶表面形成致密水合层,在防污、减阻方面表现优异.

关键词：两性离子聚合物双网络水凝胶涂层力学性能防污性能

离子液体对天然橡胶/丁腈橡胶/白炭黑纳米复合材料应变软化行为的影响

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高分子学报 2024年第11期55卷 1549-1560页

作者：李承宇宋义虎高分子合成与功能构造教育部重点实验室浙江大学高分子科学与工程学系杭州310027

基于橡胶共混物基体的纳米复合材料在大幅振荡剪切和循环拉伸的作用下呈现应变软化行为,但因界面相互作用、相区尺寸和粒子分布等问题而少有研究涉及其调控机理和方法.本研究采用离子液体(IL)1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐调控白炭黑填充天... 详细信息

基于橡胶共混物基体的纳米复合材料在大幅振荡剪切和循环拉伸的作用下呈现应变软化行为,但因界面相互作用、相区尺寸和粒子分布等问题而少有研究涉及其调控机理和方法.本研究采用离子液体(IL)1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐调控白炭黑填充天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)并用胶纳米复合材料的相区结构、粒子分散性、硫化动力学和应变软化行为.结果表明,IL可促进橡胶硫化,降低NBR相区尺寸和橡胶相溶胀比,提高二硫键含量.在大幅动态剪切中,IL可减弱高填充纳米复合材料的Payne效应及其伴随的弱应变过冲行为;在大应变循环拉伸过程中,IL可在不影响滞后能密度的前提下降低软化能密度,减弱Mullins效应.研究结果为调控白炭黑在并用胶基体中的分散性及纳米复合材料的力学性能和应变软化行为提供了实验依据.

关键词：橡胶纳米复合材料白炭黑离子液体应变软化

亲-亲/疏-疏双子界面在复杂流体中润滑行为的研究

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高分子学报 2024年第8期55卷 1081-1090页

作者：胡志军孙钟媛陈华陈璐杜淼宋义虎郑强浙江科技大学环境与资源学院杭州310023 浙江大学高分子科学与工程学系高分子功能构造与合成教育部重点实验室杭州310058

植入医用软材料摩擦行为对材料植入效果及副作用有决定性影响.分别以临床常用聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体及类生物组织材料聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶为摩擦副,采用丙烯酸衍生聚合物(EMT-10)水分散液为摩擦介质,构建摩擦系统,研究摩擦曲线... 详细信息

植入医用软材料摩擦行为对材料植入效果及副作用有决定性影响.分别以临床常用聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体及类生物组织材料聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶为摩擦副,采用丙烯酸衍生聚合物(EMT-10)水分散液为摩擦介质,构建摩擦系统,研究摩擦曲线变化趋势及其影响因素.结果显示,疏水PDMS弹性体对EMT-10聚合物具有较强的吸附作用,其润滑液层由摩擦界面吸附和受限空间束缚的EMT-10聚合物链共同构成.与疏水PDMS弹性体相比,亲水PAM水凝胶与EMT-10聚合物链吸附作用弱,润滑液层由水凝胶表面本体网链和束缚EMT-10聚合物链组成.相对液膜厚度参数可关联界面性质与润滑介质流变行为,判断摩擦系统所处摩擦曲线区域及变化趋势.

关键词：润滑双子界面硅橡胶水凝胶

基于LiCl调控界面聚合的聚酰胺薄层复合纳滤膜制备与性能研究

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高分子学报 2024年第9期55卷 1145-1154页

作者：徐知源朱城业徐志康浙江省吸附分离材料与应用技术重点实验室浙江大学高分子科学与工程学系杭州310058

针对传统界面聚合反应可控性差、相应聚酰胺薄层复合膜结构和性能难以调控的问题,本研究以经典的哌嗪/均苯三甲酰氯在烷烃-水界面发生的聚合反应为研究对象,以氯化锂为哌嗪水溶液的添加剂,调控了反应生成聚酰胺分离层的结构,提升了聚酰... 详细信息

针对传统界面聚合反应可控性差、相应聚酰胺薄层复合膜结构和性能难以调控的问题,本研究以经典的哌嗪/均苯三甲酰氯在烷烃-水界面发生的聚合反应为研究对象,以氯化锂为哌嗪水溶液的添加剂,调控了反应生成聚酰胺分离层的结构,提升了聚酰胺薄层复合纳滤膜的分离性能.在氯化锂最适浓度为1.25 g·L^(-1)时,所制备聚酰胺分离层的调和酰胺键密度有所降低,孔径则由0.51 nm增大到0.59 nm,而其表面形貌、化学组成、表面亲水性及荷电性没有受到明显影响.薄层复合纳滤膜的水通量提升了17%,达到216 L·m^(-2)·h^(-1)·MPa^(-1),同时对Na_(2)SO_(4)的截留率维持在98.8%以上.此外,所制备的纳滤膜具有优异的耐压性、较宽的处理料液浓度范围以及较好的长期运行稳定性.

关键词：界面聚合聚酰胺氯化锂薄层复合膜纳滤

亲水高分子涂层制备过程中水对涂层润滑性能的影响

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材料科学与工程学报 2024年第1期42卷 14-20页

作者：李仁云任科峰计剑浙江大学高分子科学与工程学系/功能高分子国际研究中心浙江杭州310027

利用一种通用的两步浸涂+光固化工艺在聚氨酯片材表面制备聚乙烯吡咯烷酮亲水润滑涂层,制备过程中环境湿度(水汽)及涂层溶液含水量对制得涂层的润滑性能会产生一定影响。相较于较低湿度(30%RH)的制备条件,高湿度下(70%RH)制得的涂层其... 详细信息

利用一种通用的两步浸涂+光固化工艺在聚氨酯片材表面制备聚乙烯吡咯烷酮亲水润滑涂层,制备过程中环境湿度(水汽)及涂层溶液含水量对制得涂层的润滑性能会产生一定影响。相较于较低湿度(30%RH)的制备条件,高湿度下(70%RH)制得的涂层其摩擦系数显著下降,平均可从0.183降至0.035。同等湿度下,改变顶层涂层溶液中水的占比,涂层的润滑性能同样呈现出较大差异。在30%RH时,随着顶涂溶液含水量的增加,制得涂层的摩擦系数平均由含水量0wt%时的0.183逐渐降至20wt%时的0.043。当溶剂中水的占比超过一定量时,涂层的润滑性能将向相反方向变化。不同条件下制得涂层的外观形貌以及顶涂溶剂蒸发过程揭示了涂层制备时水对涂层润滑性能的可能影响。

关键词：亲水高分子涂层光固化浸涂摩擦系数环境湿度溶剂蒸发

离子液体对天然橡胶/丁腈橡胶/白炭黑纳米复合材料应变软化行为的影响

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高分子学报 2024年

作者：李承宇宋义虎高分子合成与功能构造教育部重点实验室浙江大学高分子科学与工程学系

基于橡胶共混物基体的纳米复合材料在大幅振荡剪切和循环拉伸的作用下呈现应变软化行为，但因界面相互作用、相区尺寸和粒子分布等问题而少有研究涉及其调控机理和方法 .本研究采用离子液体(IL)1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐调控白炭黑填充... 详细信息

基于橡胶共混物基体的纳米复合材料在大幅振荡剪切和循环拉伸的作用下呈现应变软化行为，但因界面相互作用、相区尺寸和粒子分布等问题而少有研究涉及其调控机理和方法 .本研究采用离子液体(IL)1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐调控白炭黑填充天然橡胶(NR)/丁腈橡胶(NBR)并用胶纳米复合材料的相区结构、粒子分散性、硫化动力学和应变软化行为.结果表明，IL可促进橡胶硫化，降低NBR相区尺寸和橡胶相溶胀比，提高二硫键含量.在大幅动态剪切中，IL可减弱高填充纳米复合材料的Payne效应及其伴随的弱应变过冲行为；在大应变循环拉伸过程中，IL可在不影响滞后能密度的前提下降低软化能密度，减弱Mullins效应.研究结果为调控白炭黑在并用胶基体中的分散性及纳米复合材料的力学性能和应变软化行为提供了实验依据.

关键词：橡胶纳米复合材料白炭黑离子液体应变软化

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柔性电子器件:想见未来生活方式

高分子通报 2024年第1期37卷 1-11页

作者：吴小玲杜淼李水兴陈红征浙江大学高分子科学与工程学系杭州310027 浙江大学杭州国际科创中心杭州311200

近年来,由于柔性电子器件能耐受折叠、弯曲、压缩、拉伸的特点,使其在能源转化、穿戴设备、健康医疗、信息显示等领域具有广阔的应用前景。在可预见的未来生活方式中,电子器件的柔性化是大势所趋。文章简要介绍了柔性电子器件及其发展历... 详细信息

近年来,由于柔性电子器件能耐受折叠、弯曲、压缩、拉伸的特点,使其在能源转化、穿戴设备、健康医疗、信息显示等领域具有广阔的应用前景。在可预见的未来生活方式中,电子器件的柔性化是大势所趋。文章简要介绍了柔性电子器件及其发展历程,重点阐述了柔性电池、柔性发电机、柔性传感器和柔性显示四个方面的发展概况,然后分析了柔性电子器件的制备策略与挑战,最后针对应用需求并结合已有研究成果展望该领域的未来研究方向。

关键词：柔性电子器件早期认识和探索应用需求制备策略

双功能硫脲催化剂在“一锅法”制备多肽和环状碳酸酯反应中的应用

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有机化学 2024年

作者：王凯悦许明诺李博伍广朋杭州师范大学材料化学与化工学院浙江大学高分子科学与工程学系

本文报道了一系列双功能硫脲催化剂用于催化N-羧基环内酸酐（NCA）开环聚合反应生成多肽，同时固定反应过程中释放的二氧化碳（CO2），将其转化成具有工业价值的环状碳酸酯，通过串联反应实现“一锅法”制备多肽和环状碳酸酯，提高了原... 详细信息

本文报道了一系列双功能硫脲催化剂用于催化N-羧基环内酸酐（NCA）开环聚合反应生成多肽，同时固定反应过程中释放的二氧化碳（CO2），将其转化成具有工业价值的环状碳酸酯，通过串联反应实现“一锅法”制备多肽和环状碳酸酯，提高了原子利用率。串联反应过程中助引发剂环氧烷烃的加入，不但起到活化NCA单体的作用，还可有效的与CO2发生环加成反应生成环状碳酸酯。通过优化催化剂结构和反应条件可极大地提高反应效率，这一串联方法为原子经济性地合成两种相关化合物提供了新思路。

关键词：双功能催化剂开环聚合有机催化 CO 固定

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聚苯基甲基硅氧烷分子量-折射率模型研究

化工学报 2024年第1期75卷 190-196页

作者：钟东霖介素云杜淼潘鹏举单国荣化学工程联合国家重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000 浙江大学高分子科学与工程学系浙江杭州310058

聚硅氧烷是应用广泛的一种特种有机硅材料,折射率是衡量聚硅氧烷性能的重要指标。应用基团贡献法建立了适用于聚苯基甲基硅氧烷体系的分子量-折射率模型,结合自由体积理论对模型进行了修正。修正后的模型能够根据分子量和温度有效地预... 详细信息

聚硅氧烷是应用广泛的一种特种有机硅材料,折射率是衡量聚硅氧烷性能的重要指标。应用基团贡献法建立了适用于聚苯基甲基硅氧烷体系的分子量-折射率模型,结合自由体积理论对模型进行了修正。修正后的模型能够根据分子量和温度有效地预测聚苯基甲基硅氧烷的折射率,相对误差在±0.2%范围内。根据修正后的模型阐述了分子量、温度对折射率的影响:折射率随着分子量的增大而升高,最终趋于一定值;折射率随着温度的升高明显下降。研究结果可为高折射率聚硅氧烷的设计与合成提供参考。

关键词：基团贡献折射率模型聚苯基甲基硅氧烷分子量

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