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高分子化学课程以研促教的新案例：1,1-二苯基-2-三硝基苯肼验证芳腈基树脂的自由基聚合机制

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高分子通报 2024年

作者：曾科冉蓉秦家强四川大学高分子科学与工程学院

高分子化学是高分子材料相关专业本科学生的一门基础专业课程。将科研成果作为延伸的阅读资料，有利于帮助本科生巩固知识的同时激发他们的科学探究精神，培养他们的创新能力，同时为探讨科研反哺教学提供新的参考。本文将科研成果“1,1... 详细信息

高分子化学是高分子材料相关专业本科学生的一门基础专业课程。将科研成果作为延伸的阅读资料，有利于帮助本科生巩固知识的同时激发他们的科学探究精神，培养他们的创新能力，同时为探讨科研反哺教学提供新的参考。本文将科研成果“1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)应用于验证芳腈基树脂自由基聚合机制”融入自由基阻聚/缓聚章节的教学，作为课后的延伸阅读资料，有机结合“课前-课后”的教学模式，帮助学生强化基础知识，也启发了学生运用基础知识解决科研问题的思路。

关键词：高分子化学自由基聚合阻聚/缓聚 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼芳腈基树脂

以聚氨酯为例开展《高分子材料研究方法》探讨式教学

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高分子通报 2024年

作者：犹阳李云琦贵州大学材料与冶金学院高分子材料与工程系

《高分子材料研究方法》是高分子材料与工程专业本科教育的必修课程，在发展新质生产力的时代背景下，针对现有课程限于表征方法及相关原理知识的碎片化问题，将材料共性的组成-工艺-结构-性质关系这个知识系统与聚氨酯材料制备、应用... 详细信息

《高分子材料研究方法》是高分子材料与工程专业本科教育的必修课程，在发展新质生产力的时代背景下，针对现有课程限于表征方法及相关原理知识的碎片化问题，将材料共性的组成-工艺-结构-性质关系这个知识系统与聚氨酯材料制备、应用和回收利用的技术体系结合起来，构建了前沿与基础相结合的高分子材料表征方法的系统教学设计。在实际教学中，融合思政内容的辨证法、可持续发展和新质生产力等思想，采用探讨式教学引导学生参与翻转讨论，激发学生的自主学习积极性，使其熟练掌握高分子材料表征方法的核心知识和技能。该教改实践顺应发展新质生产力的时代需求，为高分子材料研究必需的系统知识和技能教学提供了参考。

关键词：新质生产力材料表征方法聚氨酯系统教学

含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜的合成与性能

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高分子材料科学与工程 2024年第1期40卷 1-7页

作者：张振东刘程安晓亮陈曦顾宏剑赵文淇蹇锡高大连理工大学化工学院高分子材料系辽宁大连116024 辽宁省高性能树脂材料专业技术创新中心辽宁大连116012

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合... 详细信息

文中以含醚键双二氮杂萘酮结构化合物4,4’-双(氧基(1,4-苯撑))-双二氮杂萘-1(2H)酮-二苯醚(OBDHPZ)为类双酚单体,与4,4’-二氟二苯砜(DFS)和2,6’-二氟苯腈(DFBN)进行高温溶液缩聚反应,通过调节聚合物分子主链中砜基和氰基等的含量,合成了一系列不同腈砜比的含醚键双二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚腈砜树脂(PBPENS),其N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液在25℃的特性黏度为0.63~0.90 dL/g。通过红外光谱、核磁共振氢谱和广角X射线衍射仪表征了所合成聚芳醚腈砜的结构;通过差示扫描量热仪和热失重分析仪分析了该类聚芳醚腈砜的热性能,聚合物的玻璃化转变温度(Tg)在322~325℃,5%热失重温度(Td5%)在485~500℃。该类聚合物在常温时可溶解于NMP、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿等极性非质子有机溶剂;采用溶液浇筑法制备了含醚键双二氮杂萘酮结构聚芳醚腈砜薄膜,薄膜的拉伸强度可以达到56~65 MPa。

关键词：双二氮杂萘酮聚芳醚腈砜合成耐热性溶解性

二苯基磷酸改性酚醛树脂的制备及耐热阻燃性能研究

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化工新型材料 2024年第9期52卷 75-79页

作者：葛铁军孙雨唐恺鸿灵芝沈阳化工大学塑料工程研究中心沈阳110142 辽宁省高分子材料合成加工专业技术创新中心沈阳110142

以苯酚、甲醛水溶液、二苯基磷酸为原料,制备了二苯基磷酸改性酚醛树脂(PPR)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了PPR的结构。通过差示扫描量热法(DSC)对PPR的固化过程进行了研究,得到PPR的最佳固化工艺为100... 详细信息

以苯酚、甲醛水溶液、二苯基磷酸为原料,制备了二苯基磷酸改性酚醛树脂(PPR)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了PPR的结构。通过差示扫描量热法(DSC)对PPR的固化过程进行了研究,得到PPR的最佳固化工艺为100℃固化2h,130℃固化2h,150℃固化1h。通过热重分析(TG)、维卡软化点测试了PPR的耐热性能,通过极限氧指数、UL94垂直燃烧测试了PPR的阻燃性能。测试了PPR的拉伸剪切强度和冲击强度。结果表明:当二苯基磷酸用量为苯酚质量的14%时,PPR的综合性能最优,残炭率、极限氧指数、维卡软化点、拉伸剪切强度相比于普通酚醛树脂(PR)分别提高了17.4%、5%、29.5%、54.7%,UL94垂直燃烧达到V-0级。

关键词：酚醛树脂二苯基磷酸耐热性阻燃性

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生物质基厚朴酚和糠醛对酚醛树脂的改性研究

化工新型材料 2024年第6期52卷 103-107页

作者：葛铁军潘天奇唐恺鸿灵芝沈阳化工大学塑料工程研究中心沈阳110142 辽宁省高分子材料合成加工专业技术创新中心沈阳110142

为了减少化石能源的使用,选取生物质基厚朴酚和糠醛取代部分苯酚和甲醛,制备了改性酚醛树脂。通过傅里叶变换红外光谱仪,核磁共振波谱仪对改性酚醛树脂进行表征,考察了改性酚醛树脂的基础性能及固化后的力学性能。结果表明:厚朴酚和糠... 详细信息

为了减少化石能源的使用,选取生物质基厚朴酚和糠醛取代部分苯酚和甲醛,制备了改性酚醛树脂。通过傅里叶变换红外光谱仪,核磁共振波谱仪对改性酚醛树脂进行表征,考察了改性酚醛树脂的基础性能及固化后的力学性能。结果表明:厚朴酚和糠醛改变了酚醛树脂的分子结构,改性酚醛树脂的黏度和游离酚含量明显降低;经过固化后的改性酚醛树脂拉伸强度、冲击强度、弯曲强度分别提高18.6%、20.4%和24.9%。

关键词：生物质基厚朴酚酚醛树脂改性

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可控释放二氧化硫的高分子纳米药物

高分子学报 2024年第1期55卷 1-12页

作者：王浩肖春生陈学思中国科学院长春应用化学研究所生态环境高分子材料重点实验室长春130022

近年来,二氧化硫(SO_(2))气体分子在肿瘤治疗领域展现出巨大的潜力.然而,传统的使用气体吸入或亚硫酸盐作为供体的方法难以应用于临床.本综述首先介绍了一系列能够响应性释放SO_(2)的有机小分子供体,梳理了这些小分子供体的化学结构及... 详细信息

近年来,二氧化硫(SO_(2))气体分子在肿瘤治疗领域展现出巨大的潜力.然而,传统的使用气体吸入或亚硫酸盐作为供体的方法难以应用于临床.本综述首先介绍了一系列能够响应性释放SO_(2)的有机小分子供体,梳理了这些小分子供体的化学结构及响应性释放方式.接着,回顾了近年来可控释放SO_(2)的高分子纳米药物在肿瘤治疗研究中的发展,简述了这些纳米药物的治疗机理及抗肿瘤效果.研究表明:将SO_(2)与高分子纳米载体技术相结合,解决了有机小分子供体存在水溶性差、肿瘤靶向性不佳等问题.制备的可控释放SO_(2)的高分子纳米药物能够实现在肿瘤部位的靶向富集及SO_(2)气体的可控释放,表现出良好的抗肿瘤治疗效果.最后,分析并指出了可控释放SO_(2)高分子纳米药物面临的挑战,并对其未来的发展进行了展望.

关键词：二氧化硫高分子纳米药物药物载体肿瘤治疗气体治疗

硅油/SiO_(2)纳米胶囊改性MC尼龙复合材料的性能

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塑料 2024年第5期53卷 1-6,19页

作者：葛铁军司江宁刘啸凤沈阳化工大学塑料工程研究中心辽宁沈阳110142 沈阳化工大学辽宁省高分子材料合成加工专业技术创新中心辽宁沈阳110142

以二甲基硅油为芯材、二氧化硅(SiO_(2))为壁材,利用模板法及溶胶凝胶法,在水包油(O/W)乳液体系中,制备了规则球形的壳为SiO_(2)、囊芯为硅油的硅油/SiO_(2)纳米胶囊。并且,将纳米胶囊添加到MC尼龙中,制备MC尼龙/纳米胶囊复合材料。利用... 详细信息

以二甲基硅油为芯材、二氧化硅(SiO_(2))为壁材,利用模板法及溶胶凝胶法,在水包油(O/W)乳液体系中,制备了规则球形的壳为SiO_(2)、囊芯为硅油的硅油/SiO_(2)纳米胶囊。并且,将纳米胶囊添加到MC尼龙中,制备MC尼龙/纳米胶囊复合材料。利用FTIR、SEM及TEM对纳米胶囊进行结构表征,利用DSC、TG、SEM、电子万能试验机、数字冲击试验机及DIN磨耗测试对复合材料的性能进行测试,实验结果表明,加入纳米胶囊后,材料的稳定性能得到改善,与纯样品相比,材料的热分解温度较高。当硅油/SiO_(2)纳米胶囊的添加量为0.2%时,复合材料的拉伸强度提高了24.11%;当硅油/SiO_(2)纳米胶囊的添加量为0.3%时,其磨损性能及冲击强度表现最佳,磨耗量降低了29.5%,冲击强度提高了49.82%。

关键词：硅油 SiO_(2) 纳米胶囊 MC尼龙磨耗量

1,4-环己烷二甲醇改性PBAT共聚酯的合成及性能

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工程塑料应用 2024年第1期52卷 44-50页

作者：葛铁军王美元尚祖明俞利生刘啸凤沈阳化工大学塑料工程研究中心沈阳110142 辽宁省高分子材料合成加工专业技术创新中心沈阳110142 康辉新材料科技有限公司沈阳115005

为提高降解塑料聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PBAT)的力学性能、热性能及加工性能,在PBAT的分子链中引入1,4-环己烷二甲醇(CHDM)单体,采用熔融缩聚法,制备了一系列不同CHDM含量的新型聚对苯二甲酸-co-己二酸环己烷二甲酯/对苯二甲酸-co-... 详细信息

为提高降解塑料聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯(PBAT)的力学性能、热性能及加工性能,在PBAT的分子链中引入1,4-环己烷二甲醇(CHDM)单体,采用熔融缩聚法,制备了一系列不同CHDM含量的新型聚对苯二甲酸-co-己二酸环己烷二甲酯/对苯二甲酸-co-己二酸丁二酯(PBCAT)。采用傅里叶变换红外光谱仪、液固两用核磁共振仪对共聚酯进行结构表征;利用乌氏黏度计、万能电子拉伸机、差示扫描量热仪、维卡软化点测试机、接触角测量仪分别测试了共聚酯的黏均分子量、力学性能、热性能和亲水性。结果表明,随着CHDM物质的量的增加,PBCAT共聚酯的熔点和结晶温度均呈现先降低后升高的趋势,熔点由136℃降至114℃,然后升至123℃,结晶温度由90℃降至46℃,然后升至61℃,结晶度下降。当PBCAT共聚酯的黏均分子量可达126 075 g/mol,水接触角均小于90°,材料具有良好的亲水性能。当CHDM物质的量占醇总量的25%时,PBCAT共聚酯综合性能最好,拉伸强度为20.74 MPa,与PBAT相比,提升了17%,且该共聚酯结晶度小,熔融温度较PBAT降低了7.4℃,维卡软化点达到127.4℃。

关键词：聚对苯二甲酸/己二酸丁二酯共聚改性 1,4-环己烷二甲醇

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双酚S型含侧苯基杂环共聚醚砜的合成和性能

塑料工业 2024年第8期52卷 72-76,129页

作者：吕飞张守海徐培琦王丹慧徐树刚张瑛楠冯会美李潮王旭昆蹇锡高大连理工大学化工学院高分子材料系辽宁省高性能树脂材料专业创新中心辽宁省高分子科学与工程重点实验室大连市膜材料与膜过程重点实验室辽宁大连116024

为了开发耐高温、可溶解、易于功能化改性的聚芳醚砜,以4-(3-苯基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮、4,4′-二羟基二苯砜和4,4′-二氯二苯砜为单体,采用高温溶液缩聚法合成一系列不同单体比例的含侧苯基杂环共聚醚砜(PPESS-Ps)。利用核... 详细信息

为了开发耐高温、可溶解、易于功能化改性的聚芳醚砜,以4-(3-苯基-4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮、4,4′-二羟基二苯砜和4,4′-二氯二苯砜为单体,采用高温溶液缩聚法合成一系列不同单体比例的含侧苯基杂环共聚醚砜(PPESS-Ps)。利用核磁共振氢谱、红外光谱和X射线衍射表征了PPESS-Ps结构,并测试了PPESS-Ps的特性黏度、分子量、热性能、溶解性、力学性能以及亲水性。结果表明,PPESS-Ps化学结构符合预期,共聚组成可控,其特性黏度介于0.79~0.92 dL/g,数均分子量在2.75×10~4~4.65×10~4之间;PPESS-Ps属于无定形聚合物,其玻璃化转变温度大于245℃,5%热失重温度高于511℃,800℃下残炭率超过40.6%,耐热性好且热稳定性优异;PPESS-Ps能溶于N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺以及氯仿等有机溶剂中,并且表现出优良的力学性能,其拉伸模量在1.61~1.92 GPa之间,拉伸强度介于55~81 MPa。

关键词：杂环共聚醚砜侧苯基耐热性溶解性