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功能高分子学报

功能高分子学报

2025年05期

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特约综述 | 液晶单体的聚合诱导自组装研究进展

特约综述 | 液晶单体的聚合诱导自组装研究进展

摘要：聚合诱导自组装(PISA)是一种简便、高效的两亲性聚合物组装体的制备策略，能够一步实现两亲性聚合物的合成及其原位自组装。本文系统综述了常规液晶单体（如偶氮苯、多氟烷基、二苯乙烯、联苯等)及手性液晶单体(如胆固醇、手性偶氮苯、手性联苯等)在PISA中的最新研究进展。重点介绍了不同结构及功能的液晶单体对聚合物组装体的形貌、液晶相行为以及手性光学活性的影响规律，并对该领域面临的核心挑战与未来发展方向进行了展望。
研究论文 | 可拉伸胆甾相液晶弹性体的图案化及力致变色

研究论文 | 可拉伸胆甾相液晶弹性体的图案化及力致变色

摘要：胆甾相液晶弹性体(CLCE)是一种具有周期性螺旋结构的光子晶体材料，兼具光学各向异性和力致变色特性，在柔性光子器件等领域前景广阔，然而，制备图案化CLCE仍面临挑战。本文基于巯基-迈克尔加成反应，合成了聚合度可控、不同链长的温敏变色胆甾相液晶齐聚物(CLCO)，系统探索了其液晶相结构与结构色之间的构效关系。利用温度诱导胆甾相-近晶相的相转变效应，实现CLCO结构色覆盖红、绿、蓝三原色区间（波长变化范围 (Δλ) 为 126nm )；在不同温度下通过局部光聚合制备了图案化的可拉伸CLCE;通过降低液晶单体及手性掺杂剂中丙烯酸酯基团与硫醇扩链剂中巯基的物质的量之比( n (Acrylate) /n （Thiol)），可以提高CLCO的聚合度，并降低CLCE的交联密度，使其断裂伸长率提升至 200% ，力致变色范围覆盖可见光区。本文不仅为CLCE的结构色动态调控与图案化提供了新思路，还为其在信息加密、防伪等领域的应用奠定了材料基础。
研究论文 | 细胞介导交联实现力学增强型可注射水凝胶用于高效细胞递送

研究论文 | 细胞介导交联实现力学增强型可注射水凝胶用于高效细胞递送

摘要：可注射水凝胶在细胞治疗中具有广泛应用前景，但其力学性能弱和异物反应限制了其在体内的应用效果。本文提出了一种细胞介导共价交联的水凝胶构建策略，利用双端N-羟基琥珀酰亚胺交联剂(NHS-PEG-NHS)将细胞聚集体表面的氨基与共聚多肽侧链氨基原位交联，构建了细胞-多肽杂化水凝胶。细胞交联点的引入显著提升了凝胶的力学强度与抗溶胀性能，实现了细胞的高效原位封装。共聚多肽由L-丝氨酸、D-丝氨酸与L-赖氨酸共聚而成，其高水合结构赋予材料优异的生物相容性与抗异物反应能力，能维持细胞长期活性。本策略为构建兼具力学稳定性与免疫友好性的可注射水凝胶提供了新思路，适用于高效细胞递送和细胞治疗。
研究论文 | 基于 N,N. -二甲基丙烯酰胺聚合物溶液流变性能及其在毛细管电泳分离DNA中的应用

研究论文 | 基于 N,N. -二甲基丙烯酰胺聚合物溶液流变性能及其在毛细管电泳分离DNA中的应用

摘要：通过水溶液聚合合成了 N ，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)的均聚物(PDMA)及与丙烯酰胺(AM)的共聚物(P(DMA-co-AM)）。研究了特性黏数、AM和DMA的物质的量之比、温度、剪切速率等对聚合物溶液流变性能的影响，并将PDMA与P(DMA-co-AM)应用于毛细管电泳分离DNA片段的筛分介质。流变性能研究结果表明，随着AM含量的增加,P(DMA-co-AM)的特性黏数增加，聚合物在缓冲溶液中形成的DNA分离溶液的黏度也随之增大；恒剪切速率下，当温度从 25°C 升高至 60% 时，较高分子量的PDMA溶液黏度下降了 57.0% ，而较低分子量的P(DMA-co -AM)溶液黏度下降了 50.8% ；与PDMA溶液相比，P(DMA-co-AM)溶液能更好地抵抗环境温度的变化。DNA片段分析结果表明，随着AM含量的增加，相较于较低分子量的P(DMA-co-AM)溶液，较高分子量的P(DMA-co-AM)溶液对大分子片段的分离度增加，且重现性良好。
研究论文 | 季铵盐阳离子聚合物对耐甲氧西林与敏感金黄色葡萄球菌的抗菌选择性

研究论文 | 季铵盐阳离子聚合物对耐甲氧西林与敏感金黄色葡萄球菌的抗菌选择性

摘要：通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合和烷基化反应制备了季铵化聚二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯(PQDMA)，并系统评估其抗菌活性、生物被膜清除性能以及血液、细胞相容性。季铵盐阳离子聚合物PQDMA展现出区别于阳离子抗生素庆大霉素的抗菌选择性：相较于普通金黄色葡萄球菌(S.aureus),PQDMA对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)具有更强的膜极化效应，并对MRSA生物被膜具有更强的渗透性。这种反常的抗菌选择性可能源于MRSA耐药相关的膜结构重塑，增强了阳离子聚合物与细菌细胞膜的结合亲和力。
研究论文 | 光、热可控双重动态键聚合物的设计及性能

研究论文 | 光、热可控双重动态键聚合物的设计及性能

摘要：将动态亚胺键和蒽基团引入聚合物体系，构建了双重动态交联网络，系统研究了其光响应行为、流变动力学特性及力学性能。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对样品进行表征，表明成功合成了具有动态亚胺键与光响应基团的双重动态键聚合物。通过紫外-可见光谱表征，可直观观察到光照过程中化学结构的变化，揭示光交联反应的成功进行。随着光照时间的延长，样品的杨氏模量逐渐增大（从 10.33MPa 增大至 17.52MPa ，断裂伸长率整体呈现下降趋势（从 167% 降至 105% )，拉伸强度先增大后减小，表明光照时间的延长会导致材料脆性增强。光交联后样品在温度扫描中出现2个拐点（ 95^°C 和 142°C ），揭示了其内部动态亚胺键交换与光交联结构解聚的不同温度响应性，表明了双重动态键聚合物网络的多重响应能力。光交联样品在高温下仍保持较高的模量，但在更高温度（如 160°C )下，光交联结构逐渐解聚，材料进入黏流状态。
研究论文 | 羟基含量对羟基化聚丙烯共混预制膜亲水性能的影响

研究论文 | 羟基含量对羟基化聚丙烯共混预制膜亲水性能的影响

摘要：通过10-十一烯-1-醇与丙烯的共聚反应，成功制备了羟基含量(摩尔分数， x_OH )分别为0.5%,1.2%,3.0% 和 6.2% 的功能化羟基聚丙烯(PPOH)。将不同羟基含量的PPOH与聚丙烯(PP)进行熔融共混，探究羟基含量对共混预制膜性能的影响。通过核磁共振氢谱( ¹H -NMR）、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对PPOH的化学结构进行了表征，对共混预制膜的亲水性能、力学性能、表面形貌等进行了测试。结果表明：随着PPOH羟基含量的提高，共混预制膜的亲水性能增强。当羟基含量过高时，PPOH与PP两相体系不相容现象加剧，力学性能下降。当 x_OH 为1.2% 时，共混预制膜的断裂强度和断裂伸长率分别为 36.4MPa 和 269.6% ，水接触角为 92.7^° ，结晶度为 50.4% 。
研究论文 | 基于稳定同位素技术的混纺纱线染色行为

研究论文 | 基于稳定同位素技术的混纺纱线染色行为

摘要：为揭示混纺纱线中多组分纤维的染色行为差异，采用稳定同位素技术结合常规表征方法，系统探究黏胶纤维(viscose)及黏胶/涤纶(viscose/polyester)混纺(黏胶纤维与涤纶纤维的质量比70/30)纱线在活性染料活性红(X-3B)体系中的染色机制。结果表明：随着染料用量的增加，黏胶/涤纶混纺纱线中的氢稳定同位素值(δD)出现贫化现象，而纯黏胶纱线则表现为小幅度富集，表明两种纤维在染色过程中的染色行为存在显著差异。氧稳定同位素值( δ¹⁸O )的变化幅度为1‰ ，活性染料对氧同位素有一定影响，但与染料用量无关。温度对染色效果影响较大，随着温度升高， δ¹⁸O 值回升，染料更多停留在纤维表面，减少了深度结合，低温有利于氢键的稳定，增强了染料的吸附能力。深度结合减少导致 δD 出现贫化趋势（从 -60.4‰ 下降至 -63.9‰ ）。碱浓度的增加使δD表现出贫化趋势，氢键的结合能力增强，染料与纤维的结合更加紧密， δ¹⁸O 的变化则较为复杂，受到多种因素的影响，从而无明显规律。在所有染色过程中，由于碳作为纤维基本骨架，碳稳定同位素值( δ¹³C ）几乎不受影响。活性染料在染色过程中显著改变了纤维的氢和氧稳定同位素比例，且受染料用量、温度和碱浓度的共同调控。
综述 | 聚氯乙烯凝胶致动器的研究进展：材料、结构及应用

综述 | 聚氯乙烯凝胶致动器的研究进展：材料、结构及应用

摘要：聚氯乙烯(PVC)凝胶是一类能够在电场激励下产生收缩、弯曲、面内扩张等多种变形模式的高分子聚合物，具有响应快、成本低、质量轻、力电转换效率高等优点，是一种理想的人工肌肉。本文综述了PVC凝胶近些年的发展现状，包括材料的组成、性能优化、制备工艺、新型构型设计及应用。重点介绍了通过掺杂功能添加剂来提升PVC凝胶的机电性能，以及利用3D打印、热熔成型等新型制备工艺实现PVC凝胶材料的快速制备。在传统阳极吸附型PVC凝胶致动器构型基础上，详细讨论了基于静电压缩和静电液力耦合驱动两种原理所设计的新型PVC凝胶致动器。随后，系统介绍了PVC凝胶致动器在柔性驱动、医疗和光学这三个领域的应用。最后，对PVC凝胶材料现阶段所遇到的技术瓶颈及发展趋势进行了讨论。

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目录

特约综述 | 液晶单体的聚合诱导自组装研究进展

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研究论文 | 可拉伸胆甾相液晶弹性体的图案化及力致变色

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研究论文 | 细胞介导交联实现力学增强型可注射水凝胶用于高效细胞递送

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研究论文 | 基于 N,N. -二甲基丙烯酰胺聚合物溶液流变性能及其在毛细管电泳分离DNA中的应用

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研究论文 | 季铵盐阳离子聚合物对耐甲氧西林与敏感金黄色葡萄球菌的抗菌选择性

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研究论文 | 光、热可控双重动态键聚合物的设计及性能

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研究论文 | 羟基含量对羟基化聚丙烯共混预制膜亲水性能的影响

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研究论文 | 基于稳定同位素技术的混纺纱线染色行为

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综述 | 聚氯乙烯凝胶致动器的研究进展：材料、结构及应用

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