高分子材料也稱為聚合物材料，是以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑（助劑）所構(gòu)成的材料。高分子材料按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內(nèi)的高分子物質(zhì)，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。而如今人們的衣食住行等各個方面已越來越離不開高分子材料，為此我們精心推出高分子材料周報，為大家展現(xiàn)高分子材料領(lǐng)域內(nèi)的最新進(jìn)展，以饗讀者。

    1、日科學(xué)家成功實現(xiàn)星型聚合物的定量超快合成

    Quantitative and Ultrafast Synthesis of Well-Defined Star-Shaped Poly（p-methoxystyrene） via One-Pot Living Cationic Polymerization

    快速合成聚對甲氧基蘇合香烯過程示意圖

    近日，來自日本大阪大學(xué)高分子科學(xué)研究所的幾位科學(xué)家在快速合成星型聚合物方面又有了新的突破。

    科學(xué)家使用一種被稱為“基礎(chǔ)輔助活性陽離子聚合先臂后核法”的新型高分子聚合物連接方法實現(xiàn)了星型聚合物（聚對甲氧基蘇合香烯）[poly（pMOS）] 的快速和定量合成。即在很短的時間內(nèi)，以乙酸乙酯為溶劑，通過活性對甲氧基蘇合香烯和一種類似于乙烯基化合物的物質(zhì)在EtAlCl2/SnCl4和CH2Cl2雙催化的條件下合成。其中二乙烯基化合物的結(jié)構(gòu)和用于交聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)條件是控制定量合成的關(guān)鍵。這種新型聚合方法的推廣有望解決現(xiàn)階段星型聚合物合成所遇到的難題。

    該研究成果已發(fā)表在《Macromolecules》上。論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.macromol.5b02223

    2、新突破：更耐用的蛋白質(zhì)水凝膠

    Research team creates a more durable protein hydrogel based on elastic silk-like protein

    水凝膠實物圖

    水凝膠是一種由親水性高分子組成的三維網(wǎng)絡(luò)高分子，具有良好的溶脹性能，能夠吸收比自身體積大十到千倍的水，良好的吸水性使其具有良好的柔性和高彈性，也能恒定地為細(xì)胞提供營養(yǎng)，這些優(yōu)點使其能很好地應(yīng)用于人工器官。但是水凝膠在管理、消毒和機械性能方面有很大的局限性，較差的機械性能成為水凝膠研究中的難題。

    近日，來自韓國浦項工科大學(xué)化學(xué)技術(shù)研究院的一個研究團(tuán)隊通過觀測海葵的身體變化行為，研究出了一種機械性能良好的耐用水凝膠。他們把從海葵中提取的DNA放入大腸桿菌體系中大量增殖，接著在光引發(fā)作用下通過絡(luò)氨酸殘基和二絡(luò)氨酸交聯(lián)反應(yīng)，幾秒后就得到機械性能較好的水凝膠。此類水凝膠相比于膠原、明膠和彈性蛋白具有更好的強度和硬度，比蠶絲的機械性能強四倍。

    現(xiàn)在，這類水凝膠能為細(xì)胞生長提供良好的環(huán)境，其優(yōu)異的機械性能和生物相容性也使這類水凝膠能應(yīng)用于許多生物領(lǐng)域。

    3、完全可回收塑料，對白色污染說“No”

    Completely Recyclable Plastic

    塑料制品

    來自科羅拉多州立大學(xué)的研究人員利用γ-丁內(nèi)酯（GBL）單體開發(fā)出一種新的可生物降解聚合物。當(dāng)對其在220-300℃或420-570℃之間加熱1小時后，該塑料可以轉(zhuǎn)變?yōu)槠涑跏嫉姆肿訝顟B(tài)。這種完全可回收、可重復(fù)利用并且具有生物降解功能的新型塑料可以改變?nèi)祟愂褂盟芰系姆绞健?/p>

    GBL單體最初是在清洗劑和超級強力膠水中發(fā)現(xiàn)的。在過去的研究中，總認(rèn)為這種分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)對于制成塑料而言太穩(wěn)定了，同時從其反應(yīng)熱力學(xué)上看GBL不能轉(zhuǎn)化為聚合物。但是化學(xué)教授Eugene Chen和他的研究團(tuán)隊?wèi)岩蛇@個觀點，并在GBL制備聚合物方面取得突破。

    杜蘭大學(xué)的化學(xué)家Scott Grayson沒有參與這項研究，但十分贊賞Eugene Chen的研究成果，將其探索可生物降解且可重復(fù)利用和可回收聚合物的這一過程比作尋找圣杯的探險。

    4、孟加拉國UPVC管道生產(chǎn)商Gazi集團(tuán)擴大產(chǎn)能

    Bangladeshi pipe maker Gazi Group expands

    Gazi集團(tuán)所生產(chǎn)的管道

    近日，孟加拉國硬聚氯乙烯管道生產(chǎn)商Gazi集團(tuán)新增六條擠塑生產(chǎn)線，以擴大其生產(chǎn)能力。

    Gazi集團(tuán)是孟加拉國最大的塑料和橡膠生產(chǎn)公司之一，加入新增生產(chǎn)線后將擁有19條生產(chǎn)線。但是Gazi集團(tuán)拒絕對于其未來的計劃和投資做出更多的評論。據(jù)了解，除了管道和配件之外該公司還生產(chǎn)水箱、工業(yè)料筒、手推車、路錐和輪胎等一系列塑料制品。目前，Gazi集團(tuán)也在經(jīng)營一部分房地產(chǎn)、媒體、銀行和保險業(yè)務(wù)。

    一家由印度Rajoo Engineers Ltd.和意大利Bausano & Figli SpA.合資的企業(yè)Rajoo Bausano聲稱其為Gazi Group提供了7條擠塑生產(chǎn)線。

    5、新型水凝膠揭開骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化成骨的神秘面紗

    New hydrogel gives clues to mechanism behind stress-stiffening-mediated mesenchymal stem cell fate

    細(xì)胞外基質(zhì)的一些性質(zhì)影響著干細(xì)胞的分化過程，其中包括形貌、基質(zhì)硬度等物理性質(zhì)。近日，來自荷蘭Radbound大學(xué)的科學(xué)家和瑞士Histide公司合作成功研制了一種新型水凝膠，用以揭示細(xì)胞外基質(zhì)的應(yīng)力-硬化作用如何引起骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化成骨。

    科學(xué)家們使用含有乙二醇低聚物的聚異氰基肽制備出了這種新型水凝膠，并通過調(diào)整乙二醇部分的長度來研究應(yīng)力對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化的影響。在實驗過程中，該新型水凝膠被用來模擬細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境。結(jié)果表明，所有聚合物的強度都在臨界應(yīng)力范圍附近，臨界應(yīng)力也隨著聚合物鏈長度的增加而線性增加。此外，在最低應(yīng)力下，干細(xì)胞傾向于分化為脂肪細(xì)胞，而在更高的應(yīng)力下，干細(xì)胞則更傾向于分化為骨細(xì)胞。

    相關(guān)研究結(jié)果已發(fā)表在《Nature Materials》上。論文鏈接：http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4483.html


 

責(zé)任編輯：王元

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