梳状聚合物研究进展

梳状聚合物是一类具有高接枝密度的接枝型共聚物。由于高密度接枝的侧链之间相互排斥,导致梳状聚合物主链被迫伸直,整个梳状聚合物表现出棒状构象。同时,相比于一般线形聚合物而言,梳状聚合物分子量较容易达到很高,形成几十到上百纳米尺寸的结构,因此有着广泛的应用前景。目前,人们对于梳状聚合物的研究集中于其合成、结构以及性能等领域,其中主要基于对柔性侧链、柔性主链梳状聚合物的研究。本文对于梳状聚合物的合成、刚性主链和刚性侧链梳状聚合物发展现状以及梳状聚合物的性质和应用进行了总结。     

具有多重玻璃化转变的梳状聚合物的合成、表征和导电性--侧链分子量为550的聚乙二醇单甲醚

以分子量为550的聚乙二醇单甲醚为侧链,苯乙烯/马来酸酐共聚物为骨架,合成了苯乙烯/马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯.用红外光谱、元素分析、DSC、热失重等方法,对合成条件、产物结构和性能进行了研究.结果表明:反应严格按照反应方程进行,精制产物是非晶的梳状聚合物.玻璃化转变温度为30.68 ℃,分解温度为120 ℃.对动态力学性能及其锂盐复合物离子导电性进行了研究,表明α转变温度和β转变温度分别是28 ℃和-47.7 ℃.随着盐浓度的增加, 盐浓度与电导率的关系呈现出双峰或多峰.电导率与温度的依赖关系符合VTF方程.室温电导率最高可达4.2×10-5 S·cm-1.     

低分子量聚合物电解质的合成与性能

研究了低分子量梳状聚合物电解质的合成方法及结构，性能。首先合成了不同分子量的甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯，并进一步合成了分子量一万左右的梳状聚合物电解质，结果表明：反应严格按照反应方程进行，精制产物是非晶的梳状聚合物，本聚合物体系均存在两个玻璃化转变温度，一个在100℃左右，归属为梳状聚合物主链的玻璃化转变，另一个在－20摄氏度以下，归属于侧链玻璃化转变，在室温下侧链可以运动，有利于电活性物质的迁移和扩散，并用超微电极研究了该电解质的行为。     

纳米SiO_2复合的梳状聚醚聚合物电解质的导电性能研究

于含锂盐的梳状聚醚聚合物电解质添加纳米S iO2制备复合聚合物电解质.并分别使用DSC和XRD研究S iO2对聚合物链段运动能力的影响.电导率测试表明,在相同的锂盐浓度下,加入5%的纳米S iO2后,聚合物电解质具有最高的离子电导率,30℃时为7.8×10-5S/cm,80℃时达到4.5×10-4S/cm.与未添加S iO2的聚合物电解质相比,电导率提高了30%~60%.TGA测定给出该聚合物的热分解温度为300℃左右,显示出良好的安全性能.     

玻璃化转变在室温附近的一种新型梳状聚合物的合成和表征：——— …

以分子量为５５０的聚乙二醇单甲醚为侧链,苯乙烯／马来酸酐共聚物为骨架,合成了苯乙烯／马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯,用红外光谱、元素分析、ＤＳＣ、热失重等方法,对合成条件、产物结构和性能进行了研究,结果表明;反应严格按照反应方程进行,精制产物是非晶的梳状聚合物。玻璃化温度为３０．６８℃,分解温度为１２０℃,对动态力学性能及其锂盐复合物离子导电性进行研究表明α转变温度和β转变温度分别是２８℃和４７．７℃     

多功能梳状聚合物电解质的合成及其性能

以聚乙二醇单甲醚(PEGME)为侧链,马来酸酐/1-十八碳烯交替共聚物(PMAO)为骨架,制备出具有生物相容性的多功能梳状聚合物(PMAO-PEGME).该聚合物分别与 CH3OH 和LiOH 反应,制得梳状马来酸酐/1-十八碳烯交替共聚物多缩乙二醇酯(PMAO-PEGME-ME)和单离子聚合物电解质(即梳状马来酸酐/1-十八碳烯交替共聚物多缩乙二醇酯羧酸锂 PMAO-PEG-MELi),用FT-IR、1H-NMR、DSC、交流复阻抗谱等对得到的聚合物电解质进行了表征.结果表明:随着 LiClO4浓度的增加,PMAO-PEGME-ME/LiClO4 体系的电导率呈现先上升后下降的变化趋势,符合通常的聚合物电解质电导率与盐浓度的依赖关系.当每千克聚合物中含 1.5 mol Li-ClO4时,电导率达到最大值,室温下为 1.01×10-5S/cm.PMAO-PEGMELi 的室温电导率可达3.57×10-7S/cm.     

新型梳状聚甲基丙烯酸酯固态聚合物电解质的制备及导电性能研究

采用溶液聚合方法,以甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯为共聚单体,制备一种新型无规梳状聚合物,并研究了一系列掺杂不同含量高氯酸锂全固态聚合物电解质的导电性能.FTIR、1H-NMR结果证实了新型梳状聚合物具有无规梳状结构特征.DSC和XRD结果表明了聚合物电解质主要是以无定型状态存在.SEM和FTIR结果证实了当锂盐含量低于16 wt%时,锂盐在聚合物中具有良好的溶解性,ClO4-主要以单离子状态存在,此时聚合物电解质30℃离子电导率达到最大值,为4.81×10-5S/cm.当锂盐含量超过16wt%时,Li+ClO4-离子对含量明显增多,表明了锂盐溶解性能下降,同时聚合物电解质离子电导率显著下降,这主要是锂盐增加导致离子的缔合增强,不利于离子的传导所致.     

聚(丙烯酸-co-甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)梳状高分子的侧链结晶行为

以不同分子量的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(mPEG1000MA或mPEG2000MA)为大单体,与丙烯酸(AA)、甲基烯丙基磺酸钠(SMAS)等单体通过自由基聚合反应合成了一系列具有不同分子量、不同侧链长度、不同侧链密度的聚(丙烯酸-co-甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)梳状高分子.用乌氏黏度计测定梳状高分子的特性黏数以表征其分子量大小.采用示差扫描量热法(DSC)测量梳状高分子中甲氧基聚乙二醇(mPEG)侧链的结晶温度和熔点.分析认为,当mPEG1000MA与AA共聚后,处于玻璃态的PAA主链对mPEG侧链的物理限制作用很大程度上影响了mPEG侧链的结晶行为.这种在受限环境中mPEG的结晶温度和结晶熔点均发生明显漂移,低于PEG在本体中的结晶.结晶温度和熔点的偏移受到主链长度、侧链疏密、侧链长度、磺酸侧基含量等诸多分子结构和组成因素的影响.研究结果表明:共聚物中侧链越稀疏,侧链结晶受限作用越明显;mPEG侧链分子量越大,其结晶受到主链的限制作用越弱;在梳状高分子主链上引入磺酸侧基官能团后,侧链的结晶的受限程度增加,并且由于非晶侧链的增多,表现出明显的侧链玻璃化转变.     

具有多重玻璃化转变的梳状聚合物的合成,表征和导电性：侧链 …

以分子量为５５０的聚乙二醇单甲醚为侧链,苯乙烯／马来酸酐共的为骨架,合成了苯乙烯／马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯。用红外光谱、元素分析、ＤＳＣ、热失重等方法,对合成条件、产物结构和性能进行了研究。结果表明：反应严格按照反应方程进行,精制产物是非晶的梳状聚合物。玻璃化转变温度为３０．６８℃,分解温度为１２０℃。对动态这性能及其锂盐复合物离子导电性进行了研究,表明α转变温度和β转变温度分别是２８℃他－４７     

星形梳状聚合物在稀溶液中的链构象

利用布朗动力学模拟研究了星形梳状聚合物链在稀溶液中的构象变化。研究结果表明,当星形梳状链的接枝密度小于0.2时,构象表现为星形,而随着接枝密度的增加,其构象逐渐变为球形。此外,拉伸因子也能较好地反映出链从星形向球形的构象转变。星形梳状链主干链的刚性受侧链长度的影响较小,但其受其接枝密度的影响较大。随着侧链长度的增加,侧链的持续长度也相应增加,但相对刚性强度随着侧链长度的增加而减弱。本文揭示了星形梳状聚合物在稀溶液中构象与分子参数的关系,有助于促进相关的表征研究。     

N-烷基化聚对苯二甲酰对苯二胺梳状高分子中烷基侧链对刚性主链堆积行为的影响

基于聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA), 采用N-烷基化方法制备了系列PPTACns(烷基侧链碳原子数n=8, 10, 12, 14, 16, 18)刚性主链梳状高分子, 利用DSC, XRD和FTIR等方法研究了其主链堆积行为、 分子链构象及热性能等与烷基侧链长度及结晶特性之间的关系. XRD和DSC结果表明, 当烷基侧链碳原子数达到14时, 烷基侧链发生结晶. XRD结果显示, PPTACns具有层状结构, 烷基侧链长度对主链层间距影响显著. FTIR研究发现, 烷基侧链的聚集状态对PPTACns分子链的构象产生较大影响, 伴随着烷基侧链结晶的熔融, PPTACns的分子链构象发生显著改变. 烷基侧链处于熔融状态的PPTACns的ν_C=O和γ_C-H谱带峰位与烷基侧链不结晶的PPTACn接近.     

主链玻璃化转变区在室温附近的梳形聚合物电解质

主链玻璃化转变区在室温附近的梳形聚合物电解质＊齐力林云青夏永姚王佛松（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）关键词梳状高分子，固体电解质，离子导电性，玻璃化转变，分子运动＊１９９４－１０－３０收稿；１９９５－１２－１０修稿７３２高分子固体电解...     

马来酸酐—醋酸乙烯酯梳状聚合物单阳离子导体的制备及表征

马来酸酐－醋酸乙烯酯交替共聚物以聚乙二醇单醚醇解，得到带有不同长度的聚醚氧侧链的羧酸型梳状聚合物，其碱金属盐在加入适当增塑剂成膜后，可作为聚合物单阳离子导体，其结构以非晶态为主，具有较低的玻璃化转变温度及较好的热稳定性，增塑后的室温电导率最高可达１０－５Ｓ／ｃｍ．研究发现，适当增加侧链的长度有利于提高聚合物膜的离子电导率．此外，还详细探讨了增塑剂、阳离子半径、温度及外加频率等因素对电导率的影响．     

聚[2-甲氧基-5-(4-溴-丁氧基)对苯乙炔]新型前聚物的合成及表征]

采用不同方法由三锍盐合成新型的聚电解质前聚物及可溶于有机溶剂的侧链溴代聚对苯乙炔前聚物,发现侧链烷氧取代基上的锍盐并不参与聚合,所得前聚物加热后都可转化为聚对苯乙炔.光物理初步研究表明,溴代侧链聚对苯乙炔与C₆₀掺杂后具有良好的光电特性.以IR、UV-Vis、¹H NMR、DSC对单体及前聚物进行了表征.     

含有不同功能基团的丙烯酸长链酯共聚物在溶液中的相互作用研究(Ⅰ)

合成了分别具有质子给体和质子受体官能团的丙烯酸正辛酯共聚物。由于在给体和受体聚合物上分别引入的羧酸基团（AA）和碱性基团（VP）,在溶液中进行共混复合时存在彼此间的相互作用而使共混体系表现出较高的比浓粘度。引入比浓粘度增长因子R,讨论了共混组分和溶剂体系等因素对聚合物分子链间相互作用的影响。结果表明,质子给体聚合物（PDP）和质子受体聚合物（PAP）的相互作用强度及等化学复合比与组分聚合物的分子链组成和溶剂性质有关。     

烷氧基取代聚对苯发光性能的研究

聚对苯（ＰＰＰ）作为一个具有良好特性的导电聚合物材料很早便受到人们的青睐．进入九十年代后,它作为一种蓝色电致发光材料又受到人们的普遍注意．１９９２年,Ｇｒｅｍ等［１］采用Ｂａｌａｒｄ前驱聚合物法合成了ＰＰＰ并成功地用其制成了发光器件．１９９５年,他们...     

一种梳状高分子固体电解质的分子运动和离子导电性

用交流复阻抗谱和动态粘弹谱等对交替马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯衍生物及其ＬｉＣｌＯ４盐复合物进行了研究．结果表明，在Ｌｉ／ＥＯ＝０．０７—０．０４２范围内，从１７３Ｋ到３７３Ｋ，本聚合物一高氯酸锂复合体系的动态粘弹谱存在着两个明显的转变，其中β转变归属于ＰＥＯ的侧链玻璃化转变，转变温度随ＬｉＣｌＯ４盐浓度的增加而增加。α转变归属于主链玻璃化转变，在Ｌｉ／ＥＯ＝０．０２８时有极大值。盐浓度与电导率的关系与通常不一样，在所研究盐浓度范围内观察到两个峰，其一在Ｌｉ／ＥＯ＜０．０１４，另一峰在Ｌｉ／ＥＯ＝０．０２８．电导率与温度的依赖关系不符合Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ行为；以ｌｇσ对１／Ｔ－Ｔ０作图，用侧链玻璃化转变温度Ｔβ作Ｔ０时，呈典型的ＶＴＦ行为。该体系室温电导率最高可达６×１０－６ｓ／ｃｍ．     

聚醚酯/蒙脱土复合材料的结晶动力学和结晶形态

有机－无机复合材料是近来材料科学发展的热点,无机物对基体的结晶行为有很大的影响［１,２］．聚醚酯嵌段共聚物的高弹性依靠硬段结晶形成的物理交联点［３,４］,因而任何影响结晶的因素必然导致其性能的变化．通过聚醚酯与蒙脱土的复合,研究聚醚酯的结晶行为的变化...     

Salt effects on cloud points and viscosities of polymethacrylates with pendant oligo-oxyethylene chains

Comblike polymethacrylates with oligo-oxyethylene side chains were synthesized from the commercially available monomers CH₂ ? C (CH₃) COO (CH₂CH₂O)_nCH ₃, the average n being 4, 8, and 22. The three polymers exhibited lower critical solution temperatures in aqueous media. Cloud points were determined as a function of the nature and concentration of salt. For salts that destabilize the polymer solutions, the cloud points decrease linearly with salt concentration, the extent of the decrease being strongly anion dependent. Salt effects on the viscosity of the polymers were measured in water, methanol, and acetonitrile. In water the viscosity decreases on adding salt, but in methanol and acetonitrile the neutral polymers are converted to polycations as cations form stable adducts with the oligo-oxyethylene side chains. The increase in viscosity is both cation and anion dependent. The general behavior of the comblike polymers resembles that reported for aqueous or methanolic salt solutions of poly (ethylene oxide) and nonionic surfactants.     

The Characterization of Comblike Polymer Electrolyte by Means of NMR

Polymer solid electrolytes are a class of solid materials whose properties lie betweenthose of solids and liquids, and they have been widely used in energy resources,. metallurgy, environmental protection, electro-chemistry device and so on' '2.Inoue had pointed out that polystyrene derivative with many poly (ethylene oxide)PEO side chain could make conductivity reach 10-' S/cm. They think that the flexibilityo f the backbone is not necessarily the impoFtant factor to achieve a high conducti…