超支化聚氨酯热熔胶的合成及性能

采用AA′+bB2法制备了可以直接作为热熔胶使用的超支化聚氨酯(HPU). 以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)与聚碳酸酯二醇(PCDL)为原料合成两端为异氰酸根(NCO)封端的低聚物(A2),然后在0 ℃下加入二乙醇胺(DEOA)得AB2型中间物,进一步高温聚合得支化点间含有长链段的超支化聚氨酯. 采用红外光谱 (FTIR)、核磁共振(13C NMR)、GPC对超支化聚氨酯的结构进行了表征. 结果表明,所得到的产物具有超支化结构,在55 ℃下反应20 h后,支化度可达到0.75,重均分子量Mw=7.0×103. 对产物进行了热失重和粘接性能测试. 结果表明,超支化聚氨酯的热分解温度为200 ℃. 产物的粘接剪切强度随着链段长度的增加先增大后减小,最大可达到6.5 MPa.     

紫外光引发硅氢加成反应制备超支化聚碳硅氮烷

在二乙酰丙酮铂存在下, 以紫外光引发AB4型单体双(N,N-二烯丙基胺基)甲基硅烷发生硅氢加成反应, 制备了超支化聚碳硅氮烷. 聚合产物通过FTIR, 1H NMR, 13C NMR和29Si NMR谱和体积排除色谱/激光光散射联用技术进行表征. 与常规加热条件下Karstedt's催化剂催化的硅氢加成聚合相比, 光引发聚合的反应速度快. 波谱分析表明, 聚合过程中以α位硅氢加成反应为主. 光引发聚合制备的超支化聚碳硅氮烷支化度(DB)和平均支化数(ANB)分别为0.46和0.53, 与理论值相近. 其重均分子量为12500 g/mol, 分子量分布系数为2.1, Mark-Houwink方程指数α为0.44, 与热聚合制备的超支化聚碳硅氮烷的参数相近.     

9位芳香基取代超支化聚芴的合成与表征

以2,7-二溴芴酮为起始原料,在芴的9位引入芳香取代基代替传统的烷基取代基,增加9位的稳定性,并用AB+AB2的方法,用新单体合成了不同支化度的超支化聚合物,新合成的超支化聚合物具有良好的热稳定性和发光稳定性.聚合物的热分解温度都在400℃以上;聚合物的薄膜在空气中于200℃加热2 h后没有出现绿光发射带,发光稳定性和烷基聚芴相比得到明显的提高.DSC结果显示,线性聚合物在170℃时有玻璃化转变,超支化聚合物在300℃以内没有明显的相转变,保持一种稳定的无定形态,更有利于提高材料的发光效率.     

9位含空穴型材料的芳基取代芴及其聚合物的合成与表征

以2,7-二溴芴酮为原料,在芴的9位引入三苯胺等芳香取代基代替烷基取代基,增加9位的稳定性.用该新单体合成了线性聚合物,同时用AB+AB2的方法合成了不同支化度的超支化聚合物.合成的聚合物具有良好的热稳定性和发光稳定性,热分解温度在400℃以上;聚合物的薄膜在空气中200℃加热2 h后没有出现绿光带发射,其发光稳定性与...     

由聚丙二醇二缩水甘油醚和甘油制备温敏性超支化聚合物

由聚丙二醇二缩水甘油醚和甘油通过质子转移聚合(proton transfer polymerization)一步法制备了端羟基的温敏性超支化聚醚.聚合产物的分子量(Mn)在1.76×104~2.43×104之间,玻璃化转变温度(Tg)在-31.5~-26.7℃之间,热分解温度(Td)在367~376℃之间.通过控制聚丙二醇二缩水甘油醚和甘油的投料比,实现了对温敏性超支化聚醚最低临界溶解温度(LCST)的调节,LCST可控制在28.3~39.6℃之间.     

单体慢加入技术对超支化聚合物分子参数的影响

详细分析了单体慢加入到多官能度核分子中制备超支化聚合物的动力学过程,以单体转化率为参数导出了产物的聚合度分布函数、平均聚合度、多分散性指标和支化度等分子参数的解析式,计算结果与文献报道的实验数据十分一致.分子参数依赖于核的官能度(f)、核分数(α)和单体转化率(x),这为通过聚合反应条件来进行分子结构的设计提供了理论依据.与一步聚合方法的产物相比,单体慢加入技术能够改进产物的分子量分布,提高其支化度.     

可控降解超支化聚碳硅氮烷的合成与表征

通过锂化四甲基二乙烯基二硅氮烷分别与甲基氢二氯硅烷和二甲基氢氯硅烷的亲核取代反应合成了AB4和AB2型单体AB4M和AB2M,两种单体通过Karstedt催化剂催化的硅氢加成反应分别生成聚碳硅氮烷PAB4M和PAB2M.单体和聚合物的结构通过FT-IR、1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR和体积排除色谱-多角度激光光散射联用(SEC-MALLS)技术进行了表征,结果表明,单体的结构与设计结构相符合;单体聚合时主要以α-硅氢加成方式为主;聚合物具有超支化结构并由N(Si—C)3链节和大量端基双键组成.PAB4M和PAB2M的重均分子量分别为7800和5860g/mol,分子量分布系数分别为2·54和2·31·对PAB4M稳定性的初步研究表明,该聚合物对氯硅烷和在中性条件下对水稳定,但在HCl水溶液中可以降解,且通过控制HCl浓度可以调节其降解速度,从而实现对其控制降解.     

基于酸-碱动态化学的超支化聚赖氨酸的合成

报道了离子型单体e-四氟硼酸盐-L-赖氨酸-N-羧酸酐(NH3BF4-Lys NCA)的合成,其化学结构和纯度采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、碳谱(13C-NMR)、氟谱(19F-NMR)和飞行时间质谱(TOF-MS)进行了确认.在大于20oC时,单体中的胺基氟硼酸盐动态解离出e-胺基,原位转化为AB*型引发单体(inimer-NCA),一锅法生成了超支化聚赖氨酸氟硼酸盐.产物经脱盐处理,得到了支化度为0.34~0.53的超支化聚赖氨酸.在25~55oC聚合温度内,离子单体的开环聚合符合一级动力学,表观速率常数kp,obs从25oC的0.01 h~(-1)逐渐增大到55oC的0.11 h~(-1).采用异核单量子相干谱(1H-13C HSQC)、傅里叶变换离子回旋共振质谱(FTICR-MS)和FTIR对超支化聚合物的结构和聚合机理进行了解析.     

超支化聚合物制备方法的研究进展

超支化聚合物是一类可以通过一步法来合成的具有高度支化结构的体型大分子.经过二十年的研究,超支化聚合物由于其独特的结构和性能特点以及可实现规模化生产的特点, 已经迅速成为一类重要的和具有广阔应用潜力的高分子材料.本文从单体类型的角度介绍了超支化聚合物的主要制备方法及其发展历程,主要涉及ABx型,AB*型,A2 B3型以及潜在ABx型单体(包括开环聚合和偶合单体法)等,同时论述了各制备方法的优点和局限性 .     

通过大分子单体的“点击”反应合成超支化聚苯乙烯

用一端带有一个叠氮基,另一端带有两个炔基的聚苯乙烯(PSt)大分子单体,通过"点击"化学反应,成功制备了结构规整的超支化聚苯乙烯。首先,L-天冬氨酸经过溴化和酯化两步反应得到含有两个炔基的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂——2-溴代琥珀酸双炔丙基酯(BPBS),然后引发苯乙烯的ATRP,并通过NaN3的取代反应把末端溴转化为叠氮基,得到AB2型大分子单体(CH≡C)2-PS-N3。这种大分子单体通过"点击"反应聚合得到超支化聚苯乙烯,根据多角度激光光散射(MALLS)测试结果,最终产物重均聚合度DPw可达53,分子量分布Mw/Mn=1.53。     

Synthesis and properties of polyurethane elastomers crosslinked with amine-terminated AB2-type hyperbranched polyamides

Amine-terminated AB₂-type hyperbranched polyamides of different molecular weights were prepared from 3,5-bis-(4-aminophenoxy)benzoic acid (AB₂ monomer) by fractional precipitation technique and characterized by FTIR, ¹H-NMR spectroscopies, DSC and GPC techniques. The degree of branching (DB) of hyperbranched polymers (HBP) was determined using ¹³C-NMR spectroscopy and it was found that the value increased with decrease in molecular weight of polymer considered. As the molecular weight distribution was narrow, the approximate number of end functional groups of each HBP was conveniently calculated. Three polymers were selected and used as crosslinkers in the preparation of polyurethanes. The incorporation of hyperbranched polyamide into the polyurethane chains was confirmed using FTIR and ¹H-NMR spectroscopic techniques. Among the range studied (1-6%), it was found that high tensile strength is attained with 1% of HBP. It was also found that the tensile strength decreases with increase in number of end functional groups and decrease in DB of HBP. However, glass transition temperatures and thermal stability of polyurethanes crosslinked with up to 6% of HBP, above which gelation occurred, were not affected and similar to the blank polymer prepared without AB₂ polymer.     

由A2和CB2型单体合成端羟基超支化聚(脲-氨酯)

超支化聚合物是一类高度支化的具有三维椭球状立体构造的大分子[1]. 由于具有传统线型聚合物所没有的低熔体粘度、高流变性、良好的溶解性及大量末端官能团等一系列独特的物理化学特性, 超支化聚合物自 20世纪 80年代末在杜邦公司诞生以来[2]便很快成为高分子科学界研究的一个热点[3～7], 预计其将在医药载体、大分子建筑"砌块"、催化剂和流变添加剂等诸多领域得到广泛应用[8].     

超支化聚(β-环糊精)的合成与表征

通过硅氢加成反应, 以ABx型功能化β-环糊精大单体为原料, 采用一步法合成出新型超支化聚(β-环糊精)高分子. ABx大单体由单取代对甲苯磺酰化β-CD依次与烯丙基胺、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(含氢双封头)及丙烯酰氯反应得到. 采用1H NMR, 13C NMR, 29Si NMR和飞行时间质谱对ABx大单体及其聚合物的结构进行了表征. 利用凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪得到了超支化聚(β-环糊精)的分子量、分子量分布及本体黏度.     

双键可控紫外光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征

以甘油为核,二乙醇胺(DEOA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,合成了含6个端羟基的加核型超支化聚氨酯(HBPU-OH),再通过加入IPDI和丙烯酸羟乙酯(HEA)等原料引入聚氨酯基团和丙烯酸双键,制备出加核型双键数目可调的紫外光(UV)固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂(HBPUA).用傅里叶交换红外光谱和核磁共振波谱表征了HBPUA的结构,用示差扫描量热仪和热重分析仪研究了HBPUA的热性能.结果表明,合成了超支化结构的HBPUA;HBPUA玻璃化转变温度(T_g)为67.8℃,低于HBPU-OH的T_g(110.0℃),这是由于HEA的引入增加了分子的柔性;HBPU-OH和HBPUA的热分解均出现3个阶段.     

A_2和B_3型单体缩聚合成超支化偶氮聚氨酯研究

通过双官能度异氰酸酯基单体MDI(A2)与三官能度羟基偶氮单体(B3)的缩聚反应,得到了超支化偶氮聚氨酯,利用核磁共振、热分析、紫外-可见光谱、红外光谱、GPC等方法对其结构和性能等进行了详细表征.该聚合物在干涉的p偏振Ar+激光照射下,可得到周期性规则的正弦波形表面起伏光栅.     

溶致性液晶高分子聚苯并■唑的合成和结构与性能研究

用对羟基苯甲酸甲酯（乙酯）为原料，合成了自缩聚型单体４ 羟基 ３ 胺基苯甲酸盐酸盐，在多聚磷酸介质中经溶液缩聚，制得高分子量的聚苯并唑（ＡＢＰＢＯ），在聚合后期观察到明显的溶致性液晶高分子所特有的搅拌乳光现象，经推膜及干喷湿纺技术得到了ＡＢＰ ＢＯ的薄膜和纤维．在甲基磺酸溶液中测定了ＡＢＰＢＯ的特性粘数，用Ｘ ｒａｙ平板照相及Ｘ ｒａｙ衍射、ＦＴＩＲ、ＴＧＡ、动态粘弹谱仪等测定和研究了ＡＢＰＢＯ薄膜和纤维的结构和性能，抗张强度为１５５ＧＰａ，抗张模量为９０ＧＰａ，在氮气中起始分解温度为６５７３℃．结果表明ＡＢＰＢＯ是一种高性能的半刚性的溶致性液晶高分子材料     

AB_2型β-环糊精功能单体及其水溶性超支化聚合物的合成与表征

为了得到结构确定的β-环糊精大单体并用于超支化聚合,通过对β-环糊精上6位伯羟基和2位仲羟基的多步功能化改性得到了同时含有Si—H和—CH CH2基团的AB2型β-环糊精大单体,并利用硅氢加成反应一步法合成了一种新型的水溶性超支化聚合物,其具有β-环糊精空腔和超支化空穴两种疏水单元,从而可构建出一种新颖的超分子体系.采用1H-NMR、13C-NMR、飞行时间质谱和元素分析对AB2单体及其聚合物的结构进行了表征.结果表明,单体和聚合物的结构与所设计的分子结构相符合.凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪测得该聚合物的数均分子量、分子量分布及特性黏数分别为36690、1.887和15.8mL/g.     

Chain‐Growth Click Polymerization of AB2 Monomers for the Formation of Hyperbranched Polymers with Low Polydispersities in a One‐Pot Process

Hyperbranched polymers are important soft nanomaterials but robust synthetic methods with which the polymer structures can be easily controlled have rarely been reported. For the first time, we present a one‐pot one‐batch synthesis of polytriazole‐based hyperbranched polymers with both low polydispersity and a high degree of branching (DB) using a copper‐catalyzed azide–alkyne cycloaddition (CuAAC) polymerization. The use of a trifunctional AB₂ monomer that contains one alkyne and two azide groups ensures that all Cu catalysts are bound to polytriazole polymers at low monomer conversion. Subsequent CuAAC polymerization displayed the features of a “living” chain‐growth mechanism with a linear increase in molecular weight with conversion and clean chain extension for repeated monomer additions. Furthermore, the triazole group in a linear (L) monomer unit complexed Cu^I, which catalyzed a faster reaction of the second azide group to quickly convert the L unit into a dendritic unit, producing hyperbranched polymers with DB=0.83.