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高分子学报
高分子学报

王佛松

月刊

1000-3304

gfzxb@iccas.ac.cn

010-62588927

100190

北京中关村北一街2号（北京2709信箱）

高分子学报/Journal Acta Polymerica SinicaCSCD北大核心CSTPCDSCI
查看更多>>本报是1957年创办的中文学术期刊，曾用名《高分子通讯》，月刊，中国科学院化学研究所主办，中国科学院主管。主要刊载高分子化学、高分子合成、高分子物理、高分子物理化学、高分子应用和高分子材料科学等领域中，基础研究和应用基础研究的论文、研究简报、快报和重要专论文章。读者对象主要为国内高分子学科的研究人员、工程技术人员、高等院校的教师和学生。
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    电子导电水凝胶电极在柔性储能系统中的应用研究进展

    章炜夏欢陈鹏宇曹昕...
    255-274页
    查看更多>>摘要：电子导电水凝胶是一类将导电材料与水凝胶基体结合的新型水凝胶,具有高导电性、优异的柔韧性以及结构易于调控等优势,在柔性超级电容器和电池等领域表现出广阔的应用前景.迄今为止,各种电子导电水凝胶电极已经被开发出来,用于制备具有优异机械和电化学性能的柔性储能设备.本文回顾了近年来柔性超级电容器及电池中电子导电水凝胶电极的研究进展,讨论了提高导电水凝胶电极在柔性储能应用中的关键因素,系统地总结了基于导电聚合物水凝胶、石墨烯水凝胶及复合水凝胶电极的柔性超级电容器及基于硅基水凝胶和过渡金属氧化物水凝胶电极的柔性锂离子电池.最后,探讨了在该领域中导电水凝胶电极面临的挑战和机遇.

    导电水凝胶柔性电极超级电容器锂离子电池

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    壳聚糖-京尼平纳米凝胶体系交联动力学与应用

    赵欣悦李培通刘砚华胡冰...
    275-286页
    查看更多>>摘要：天然交联剂京尼平交联壳聚糖稀溶液可得到具有生物相容性的纳米凝胶.利用非对称流场流分离(AF4)对该纳米凝胶交联过程中的尺寸分布及结构演化进行系统研究,发现纳米凝胶分子量分布很宽,跨越3个数量级,但尺寸分布较窄.为探究该规律的普适性,系统研究了预聚物链的分子量以及交联剂浓度对于凝胶行为的影响.发现:(1)不同分子量预聚物得到的纳米凝胶具有相似的尺寸与分子量分布特征,其中相同分子量产物的特征尺寸会随着预聚物分子量的降低而减小,这一现象是由于达到相同尺寸时,低分子量预聚物形成凝胶支化程度更高造成的,这一结论也进一步通过分析比较反应程度与链内密度得到证实;(2)随着交联浓度的提高,凝胶特征尺寸先逐渐降低再逐渐升高.这是由于京尼平具有2个交联位点,交联分两步进行,尺寸降低是由于链内交联密度增加造成纳米凝胶网络结构塌缩,后续尺寸升高是由于第一步交联过度后,反而不利于第二步交联的进行;(3)制备的壳聚糖-京尼平纳米凝胶由于其尺寸的均一性和亲疏水平衡性,可作高效乳化剂制备Pickering乳液:仅需要0.57 wt％的壳聚糖纳米凝胶就可以制备稳定的含油量可高达90％的Pickering乳液.

    壳聚糖京尼平交联纳米凝胶场流分离高内相乳液

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    海藻酸钙基凝胶电解质用于纤维超级电容器的连续化制备

    张岩峰张琨王闯王兵杰...
    287-295页
    查看更多>>摘要：溶液挤出法能够连续化制备纤维储能器件,设计与开发高离子电导率的凝胶电解质是实现纤维储能器件一体化挤出的关键.使用海藻酸钙作为聚合物骨架,制备出海藻酸钙/硝酸锂凝胶电解质,其离子电导率高达145.3 mS/cm,并通过溶液挤出法实现了纤维超级电容器的连续制备.基于该凝胶电解质构建的纤维超级电容器,其电压窗口最高可以达到1.8 V,并在0.05～2.00 A/g电流密度下均可正常工作.当纤维超级电容器的充放电电流密度由0.05 A/g增加到0.50 A/g,容量保持率为99.7％.经过1000圈的充放电循环后,纤维超级电容器的容量保持率为99.3％.通过优化凝胶电解质组分、纤维电极直径、凝固浴的浓度和温度,纤维超级电容器的制备速度可以达到20m/min,最终能够连续构建长度超过3000 m的纤维超级电容器,有望应用于可穿戴电子器件领域.

    纤维超级电容器凝胶电解质连续化制备智能织物

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    锂内盐两性离子聚合物电解质的制备与电化学性能研究

    刘书畅吴海莹张灵志
    296-308页
    查看更多>>摘要：与有机电解液相比,聚合物电解质可以有效提高电池的安全性和能量密度,但离子电导率低、电化学窗口较窄和对锂金属不稳定等问题限制了其实际应用.本文工作通过自由基共聚制备了一种复合锂内盐两性离子聚合物(P(AMPSLi-IL)).通过静电纺丝技术将不同质量比的P(AMPSLi-IL)和聚乙烯醇(PVA)制备为一系列的纳米纤维膜(PVA-P(AMPSLi-IL)),其热分解温度为280 ℃,其中PVA9-P(AMPSLi-IL)1的拉伸强度最大为13.8 MPa.将双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶于碳酸乙烯酯(EC)中,配制1 mol·L-1的溶液作为基础电解液.纤维膜在基础电解液中,以二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)作为交联剂原位凝胶化得到电解质膜.优化后的PVA9-P(AMPSLi-IL)1基电解质室温离子电导率高达2.87×10-3 S.cm-1,锂离子迁移数高达0.85.而且该电解质的氧化电位为4.34 V(versus Li/Li+),优于基础电解液的3.92 V(versus Li/Li+).在锂锂对称电池中该电解质能保持超过1800 h的稳定循环,展示了对锂金属极佳的界面稳定性.将该电解质应用于磷酸铁锂半电池,0.5 C下其初始放电比容量为145.7 mAh·g-1,200圈后的容量保持率达79.0％.

    锂金属电池聚合物电解质两性离子聚合物聚乙烯醇

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    聚吡咯基本征可拉伸导电纤维构建及电热理疗应用

    李沂蒙李雯昕刘晓莉唐丽琴...
    309-319页
    查看更多>>摘要：为解决现有可拉伸电极存在的制备工艺复杂和本征可拉伸性能差的问题,采用简单的原位聚合方法,通过优化掺杂剂,开发了一种具有本征可拉伸性的聚吡咯基导电纤维.在导电纤维的制备过程中,磺基水杨酸钠被用作掺杂剂和增塑剂,使得导电纤维展现出出色的初始电导率(6.34 S/cm),并且在100％拉伸应变下仍保持5.37 S/cm的良好导电性能.此外,基于弹性导电纤维的加热器具有优秀的焦耳热性能.当施加5 V电压时,其表面温度可达到60 ℃,为热疗提供了可靠的加热效果.进一步将导电纤维集成到电热手套中,实验发现在手指关节运动过程中,手套表面温度仅下降了4.89％,可实现对运动关节的稳定热疗.这为雷诺综合征和关节损伤疼痛等疾病的物理治疗提供了便捷有效的实施方案.

    聚吡咯导电纤维本征可拉伸焦耳热热疗

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    四硫富瓦烯-苯均四酸二亚酰胺有机共晶的光电磁耦合特性

    窦青青李子成满涛许贝贝...
    320-327页
    查看更多>>摘要：利用四硫富瓦烯(TTF)给体和苯均四酸二亚酰胺(PMDI)受体,发展了一种新型有机共晶TTF-PMDI.该共晶给受体分子间具有强电荷转移作用,并表现出铁电性和磁电耦合效应,包括磁电容效应和磁场诱导铁电极化的变化,光刺激下,该共晶还表现出电容和铁电极化变化,详细讨论了这些效应产生的机制,并探讨了三线态电荷转移态对电容和铁电极化变化的影响.本文的研究结果将促进多功能共晶的材料和器件的发展,为多场感知领域的应用提供了一种新的可能.

    有机共晶光电磁耦合多场传感

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    面向栓塞治疗的单分散高弹性可载药水凝胶微球的微流控制备及其性能研究

    施超男郭明雨
    328-337页
    查看更多>>摘要：面向栓塞治疗,利用单乳液毛细管微流控装置制备了粒径均一、尺寸可调节的载药弹性水凝胶微球.以丙烯酰胺(AM)和3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾盐(SPMA)为单体,与光引发剂、自制大分子胶束多官能度交联剂(MM2),配制成水溶液作为分散相,以光引发剂、表面活性剂溶于液体石蜡作为连续相,在微流控通道内得到单分散内相液滴,随后通过紫外光照交联聚合,生成具有优异弹性的水凝胶微球.三维通道内的压缩实验表明,微球被压缩约60％而不破碎,且可快速恢复原貌.微球能够快速并大量负载阳离子抗癌药物盐酸阿霉素,20 min即可达到载药平衡,且包封率均超过97％,平衡载药量约648 mg/g(干球)、95 mg/g(湿球).此外,还对不同粒径载药微球在不同介质中的药物释放行为进行了研究探讨.研究结果为单分散、高弹性和高载药量水凝胶微球的制备,特别是在栓塞微球方面的潜在应用研究奠定了一定的基础.

    微流控单分散微球弹性水凝胶微球栓塞微球

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    基于功能性橡胶颗粒集成的宽温域橡胶阻尼材料

    魏思奇余双舰吴思武唐征海...
    338-348页
    查看更多>>摘要：通过在橡胶基体中集成多种功能性橡胶颗粒(FRGs),构筑具有多相网络结构的阻尼橡胶材料.首先通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)和原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)观察所制备集成材料的微观形貌,然后探究了FRGs多种组合对橡胶样品的动态性能的影响.结果表明,基于FRGs集成的多组分样品呈典型的"海-岛"多相结构,在保持每种FRGs组分相对独立的黏弹特性的同时,通过有效的界面反应实现黏弹特性的集成.进一步地,通过调控FRGs的网络结构参数和相对含量实现了各组分损耗峰的有序组合,获得一种多相结构的宽温域阻尼橡胶材料,其在吸音降噪方面展现出较好的应用潜力.此外,该多相阻尼材料还兼具优异的力学性能和吸能减震能力.本文工作基于传统橡胶工业原料和共混工艺,提出了一种简单易行、可规模化生产的橡胶阻尼材料制备新策略,不涉及复杂合成与改性,为发展高性能橡胶阻尼材料提供了新思路.

    功能性橡胶颗粒集成组合多相网络宽温域橡胶阻尼材料

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    一种丙磺酸木质素醚的合成及混凝土减水性能研究

    李合邦郭元龙邓磊陈文红...
    349-358页
    查看更多>>摘要：通过木质素磺酸钙(LC)与1,3-丙磺酸内酯(PS)在NaOH的催化下制备丙磺酸木质素醚(PSLC)高效减水剂,并系统地研究了投料比、反应温度、反应时间对产物净浆流动度的影响.结果表明,当m(PS)∶m(LC)=1.27∶1、反应温度为80℃、反应时间为24h时,在水灰比为0.29的条件下,PSLC5的水泥净浆流动度为(250±1)mm.采用核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)及热重分析(TGA)系统研究了 PSLC的结构与热性能.还探索了其水泥净浆流动度、坍落度、抗压强度、减水率,均优于商用萘系N06减水剂.PSLC优异的减水效果主要是由于其吸附在水泥颗粒表面上有较高的静电斥力.

    木质素磺酸钙13-丙磺酸内酯高效减水剂静电斥力

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    仿生天然橡胶生胶的流变行为表征

    黄绍永徐晓雷叶峰陈全...
    359-368页
    查看更多>>摘要：明确橡胶的流变行为对于理解其链结构和加工行为,以及二者之间的关系至关重要.本文中通过流变学测试手段对比研究了仿生天然橡胶和天然橡胶的生胶的线性黏弹行为和非线性流变行为.相比于商品化合成异戊橡胶,文中的仿生天然橡胶和天然橡胶表现出更为相近的线性黏弹行为,主要表现为近乎相同的平台模量、末端弛豫时间、复数黏度,以及在加工窗口区域相同的剪切黏度对剪切速率的依赖性.非线性松弛行为的结果表明,天然橡胶和仿生天然橡胶的松弛模量对于时间均表现为幂律关系,对时间和应变的依赖具有可分离性,二者的衰减函数对应变的依赖性由于链结构和微观精细结构的不同而存在一定差异.

    仿生天然橡胶天然橡胶线性黏弹性衰减函数

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