Lipase‐catalyzed synthesis of aliphatic poly(β‐thioether ester) with various methylene group contents: thermal properties,crystallization and degradation

A series of novel aliphatic poly(β‐thioether ester)s with various methylene group contents were prepared by direct lipase‐catalyzed polycondensation of the monomer with an acid‐labile β‐thiopropionate group. The polycondensation reaction using immobilized lipase B from Candida antarctica was carried out in diphenyl ether at 90 °C. Poly(β‐thioether ester)s with high molecular weights of 20 500–57 000 Da and narrow polydispersities in the range 1.40–1.48 were obtained. Thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry and wide‐angle X‐ray diffraction were used to investigate the thermal properties and crystal structures of these polyesters. All the poly(β‐thioether ester)s were semicrystalline polymers and thermally stable up to at least 200 °C. In vitro degradation studies showed that they can rapidly degrade under acidic conditions by the hydrolysis of the β‐thiopropionate groups, suggesting their potential as acid‐degradable polymeric materials. © 2019 Society of Chemical Industry     

医用稀土镁合金微观组织特征及力学行为研究进展

近年来,镁合金作为生物医用金属材料受到了广泛关注,但其较差的力学强度极易导致植入物在服役周期内崩塌断裂,严重危及患者生命安全。稀土微复合金化作为当下提高可降解镁合金力学性能的有效措施,在消除镁合金杂质元素、净化熔体的同时,还可以起到促进动态再结晶、形成长周期堆垛有序相等作用。因此,本文从稀土镁合金微观结构转变及其与力学性能的基本关联出发,综述了近年来医用稀土镁合金组织特征及力学性能的研究进展,深入发掘了稀土元素、第二相及镁合金力学性能之间的本质关联,详细阐述了连续动态再结晶对稀土镁合金的强韧化机理,全面叙述了稀土元素诱导长周期堆垛有序结构对镁合金力学性能的影响规律。最后,本文对医用稀土镁合金未来的发展方向进行了展望。     

聚己二酸丁二醇酯-共对苯二甲酸酯基可降解塑料改性研究进展

随着人们环保意识的提高,可生物降解塑料逐步取代部分不可降解塑料,将成为一个趋势。目前,聚己二酸丁二醇酯-共对苯二甲酸酯（PBAT）,作为最具商业潜力的可生物降解塑料,具有与低密度聚乙烯相当的延展性和柔韧性,被普遍认为是当代绿色材料制造中最有前途和最受欢迎的可持续材料之一。但PBAT在力学性能、热性能、阻隔性能及生产成本等方面存在不足,其应用范围受到限制。本文旨在系统性地简述近年来PBAT基复合材料的制备方法、回顾国内外研究人员在PBAT力学性能和阻隔性能等提升方面所做的工作、并详细介绍和讨论PBAT的降解原理和降解所带来的环境风险。开发低成本综合性能优异,兼顾良好降解性、抑菌性和耐久性能的PBAT基复合材料,应当予以重视和进一步研究。     

Ga含量对Al-Mg-Ga-Sn合金组织和降解性的影响

采用电炉熔炼制备了不同Ga含量的Al-Mg-Ga-Sn合金。通过光学显微镜(OM) 、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对其显微组织的形貌和成分进行了表征;在30℃、40℃、70℃、90℃的纯水中进行降解速率的测定;采用电化学工作站测试了室温电化学性能。结果表明：Al-Mg-Ga-Sn合金在Mg+Sn为定值10wt.%的情况下,Ga含量分别为0 wt.%、4 wt.%、8 wt.%、12 wt.%、16 wt.%时,合金组织均有铝基体相和Mg<sub>2</sub>Sn相,且随着Ga含量的增加合金组织中出现了Ga<sub>5</sub>Mg<sub>2</sub>相。Al-Mg-Ga-Sn合金的降解性特点是主要由铝基体相中点蚀开启,由Mg<sub>2</sub>Sn和Ga<sub>5</sub>Mg<sub>2</sub>化合物相的晶间腐蚀加速;不同Ga含量合金的起始降解温度由固溶于铝基体中的低熔点元素(Ga+Sn)的含量决定;相同Ga含量的合金随温度升高降解速率加快,降解反应动力学遵从阿伦尼乌斯公式。室温电化学分析表明：Al-Mg-Ga-Sn合金随Ga含量增加,腐蚀电位不同程度地负移,腐蚀电流逐渐增大。     

天然产物基无铜自抛光防污涂料的制备与性能

随着人们环保意识的增强和环保法规的日益严格,不含重金属防污剂的环境友好防污涂料成为目前研究的热点。文中通过室内的接触角、水解失重和吸水率跟踪测试,研究了3种主链降解型聚丙烯酸锌树脂的表面润湿性能和自抛光性能;并将其与天然产物防污剂(Butenolide)复配制备了天然产物基无铜自抛光防污涂料,通过防污剂释放率测试和浅海浸泡试验对防污剂的释放行为和实海防污能力进行了研究。结果表明：主链降解型聚丙烯酸锌树脂H100Z具有优异的自抛光性能(质量损失可达8.4 mg·cm⁻²)和较低的溶胀程度(吸水率仅为12.3%),可作为Butenolide的载体,实现对其可控、稳定和持续的释放,该防污涂料在南海海域(深圳)和东海海域(厦门)浸泡3个月后均展现出优异的防污效果。     

基于煤层气水平井的可降解聚合物钻井液研制与应用

为解决清水钻进带来的煤层井壁严重失稳问题,开发出可降解聚合物钻井液,其组成为：清水+0.1%纯碱+0.5%可降解聚合物DPA+1.0%润滑剂WLA。性能测试结果表明,可降解聚合物钻井液较清水具有强的防膨性,侵入煤层深度浅,对煤岩强度影响小,稳定井壁能力强;对煤层有污染,但通过氧化型破胶液可以有效解除可降解聚合物钻井液造成的煤层污染,达到保护煤层的目的。6口煤层气U型水平井应用结果表明,可降解聚合物钻井液稳定井壁能力强,配合后期破胶液技术,综合煤层保护效果好。     

Biodegradable Thin Metal Foils and Spin‐On Glass Materials for Transient Electronics

Biodegradable substrates and encapsulating materials play critical roles in the development of an emerging class of semiconductor technology, generally referred as “transient electronics”, whose key characteristic is an ability to dissolve completely, in a controlled manner, upon immersion in ground water or biofluids. The results presented here introduce the use of thin foils of Mo, Fe, W, or Zn as biodegradable substrates and silicate spin‐on‐glass (SOG) materials as insulating and encapsulating layers, with demonstrations of transient active (diode and transistor) and passive (capacitor and inductor) electronic components. Complete measurements of electrical characteristics demonstrate that the device performance can reach levels comparable to those possible with conventional, nontransient materials. Dissolution kinetics of the foils and cytotoxicity tests of the SOG yield information relevant to use in transient electronics for temporary biomedical implants, resorbable environmental monitors, and reduced waste consumer electronics.     

复合型可降解插花泥的制备

以酚醛树脂和脲醛树脂为主要原料制备了可降解的插花泥,考察了影响其吸水性和保水性的一些因素。最佳的制备条件为:100份酚醛树脂,30份脲醛树脂,6份表面活性剂,10份发泡剂,20份固化剂;对甲苯磺酸-磷酸为固化剂,戊烷为发泡剂,发泡温度为50~55℃;在优化条件下制得的花泥其吸水率可达38.4倍,5d后的保水率仍为80.2%。     

分散染料易染海岛复合聚酯纤维的热应力分析

以易水解聚酯(EHDPET)和新型分散染料常压可染聚酯(NEDDP)分别作为海与岛组分,通过熔融纺丝方法,制备了不同复合比的海岛复合聚酯的预取向丝(POY)。采用动态热应力仪模拟纤维加弹工艺,对EHDPET-NEDDP POY进行了不同拉伸温度、拉伸速度、拉伸倍数下的热应力测试。结果表明:随着温度从140℃提高到180℃,POY的热应力呈减小趋势;而当拉伸速度从60 m/s提高至100 m/s,或拉伸倍数从1.4增大到1.8时,POY的热应力均呈增大的趋势。     

可生物降解型聚氨酯的降解机理及研究进展

介绍了可生物降解型聚氨酯的概念、合成方式和降解性能表征方法以及降解机理,按可降解型聚氨酯发展4个阶段的顺序,综述了近年来国内外可生物降解型聚氨酯材料的研究进展,并指出了目前可降解型聚氨酯发展存在的问题和发展趋势。