含聚氧乙烯链段的两亲嵌段共聚物及接枝共聚物的分子设计,合成及性能

论述了由聚烯链段与聚苯乙烯或聚（甲基）丙烯酸酯链段组成的各种嵌段或接枝共聚物（包括二嵌段、两种三嵌段、星型嵌段、多嵌段、二种规整接枝共聚物等）的分子设计及合成,并总结了其两亲性质、络合碱金属离子性及微观相分离等特性。     

微相分离及链结构对聚酯-聚醚嵌段共聚物分子运动的影响

本文首先研究了成型方法和热处理对聚对苯二甲酸乙二酯与聚氧四亚甲基嵌段共聚物动态力学温度谱的影响,结合应力-应变曲线讨论了微相分离与力学性能的关系。其次,比较了三种不同链结构的聚酯-聚醚嵌段共聚物在不同温控程序下的动态力学温度谱,讨论了链结构对软链段结晶的影响。最后观察了聚氨酯-聚醚嵌段共聚物双重玻璃化转变现象并作了解释。     

拒水型有机硅改性聚氨酯嵌段共聚物的合成与表征

以氨丙基硅氧烷偶联剂和端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,合成了端氨丙基聚二甲基硅氧烷低聚物(SN2),并将其作为扩链剂,制备了有机硅-聚氨酯(Si-PU)嵌段共聚物.考察了聚氨酯预聚体的加料比(rNCO/OH)、SN2与聚氨酯预聚体的加料比(rNH2/NCO)对Si-PU嵌段共聚物溶液流变行为及其膜性能的影响.研究发现,该Si-PU共聚物的异丙醇溶液呈现较低的表观黏度及牛顿特性;成膜时,有机硅链段向表面迁移;膜表面对水的接触角达110°以上,且随着有机硅链段含量的增高而增大;共聚物膜的24 h吸水率较低(<1.5 wt%);但当有机硅链段含量过高时,吸水率反而增高.     

PU大分子单体水溶液性质

双亲聚合物一般由亲水和亲油 2种链段构成 ,有嵌段型[1,2 ] 和接枝型[3 ] 2种 ,其中通过大分子单体法合成双亲接枝聚合物备受关注[4] 。如以亲水性大分子单体和亲油性小分子单体共聚 ,大分子单体构成共聚物主链上支链 ,具有较大活动性 ,亲水效能高。采用对氯甲基苯乙烯[5] 或甲基丙烯酰氯[6] 与聚氧化乙烯大分子的一端相反应 ,可得到亲水性大分子单体 ,但其分子量及结构变化有限。本文采用常规条件 ,合成了嵌段式水溶性聚氨酯大分子单体 ,其分子量较大 ,共聚接枝的支链较长。利用该大分子单体具有非离子高分子表面活性剂的性质 ,采用无皂乳…     

聚谷氨酸苄酯-g-(聚四氢呋喃-b-聚异丁烯)共聚物的微观结构与形态

通过可控/活性离子聚合方法设计合成一系列不同共聚组成的聚谷氨酸苄酯-g-(聚四氢呋喃-b-聚异丁烯)的新型嵌段接枝共聚物,即PBLG-g-(PTHF-b-PIB),研究共聚物中支链(PTHF-b-PIB)长度及接枝密度对主链PBLG玻璃化转变温度、α-螺旋二级结构及其转变的影响,研究支链中PTHF链段长度对其双端受限的玻璃化转变及凝聚态结构的影响.结果表明:PBLG-g-(PTHF-b-PIB)共聚物中刚性主链保持α-螺旋二级结构;随着支链长度增加或接枝密度增加,主链PBLG的α-螺旋二级结构特征峰逐渐减弱,玻璃化转变温度逐渐提高,α-螺旋结构发生转变的焓值逐渐增大;在确定接枝密度的情况下,随着支链中PTHF链段长度增加,共聚物中双端受限的PTHF链段结晶逐渐增强,结晶熔融温度及熔融焓均增加;在确定支链中PTHF链段长度的情况下,随着接枝密度增大,支链间链段相互排斥,PTHF链段结晶逐渐减弱.     

具有亲水性及疏水性区域结构的聚合物

亲水性与疏水性,结晶性与无定形,刚性与柔性等链段组合形成的嵌段或接枝共聚物,在固相会产生微观相分离,形成所谓的区域结构(domain)。具有区域结构的嵌段或接枝共聚物,做为一类新型的复合材料正被广泛地研究着。具有亲水性及疏水性区域结构的聚合物,同生物体有着密切的关系。现在已经知道,生     

尼龙6/多单体接枝聚丙烯合金中的微相分离结构

近年来,有关高聚物微相分离结构的研究不断深入,发现了许多新的微相分离形态.但这些研究几乎全部集中在嵌段或接枝共聚物上,即共聚物本身具有的链结构导致了微相分离结构.     

从聚酯合成聚酯-聚醚多嵌段共聚物

研究直接以聚酯为原料,合成聚酯-聚醚多嵌段共聚物。研究了反应机理、链段结构对反应的影响以及由此法制备的多嵌段共聚物的链段序列结构。实验结果表明,链段相容性对聚合物法的影响至为重要,链段相容性不仅决定了所得嵌段共聚物的组成均一性,而且还决定了某一链段结构的多嵌段共聚物能否用聚合物法制备。     

接枝共聚物聚苯乙烯－g－聚氧乙烯的微相分离形态研究

本文利用透射电子显微镜技术，以两性接校共聚物聚苯乙烯－ｇ－聚氧乙烯为研究对象，研究了接枝共聚物的微相分离形态结构，发现聚苯乙烯－ｇ－聚氧乙烯能形成微相分离结构，微区的形状和尺寸与共聚物的组成和侧链长度有关．文中还讨论了嵌段共聚物和接枝共聚物在形成微相分离结构时的共性和个性．     

接枝共聚物聚苯乙烯－g－聚氧乙烯的微相分离形态研究

 本文利用透射电子显微镜技术，以两性接校共聚物聚苯乙烯－ｇ－聚氧乙烯为研究对象，研究了接枝共聚物的微相分离形态结构，发现聚苯乙烯－ｇ－聚氧乙烯能形成微相分离结构，微区的形状和尺寸与共聚物的组成和侧链长度有关．文中还讨论了嵌段共聚物和接枝共聚物在形成微相分离结构时的共性和个性．     

耐高温聚氨酯弹性体

简述了聚氨酯的结构以及与其它材料复合对改善聚氨酯弹性体耐热形变性能的影响.结构上从形成硬段和软段的原料出发,引入刚性结构,分别提高硬段和软段的耐温性,从而加强材料耐温性.聚氨酯分别与无机材料复合和有机材料复合,以及形成互穿网络结构,都可以提高聚氨酯复合材料的耐高温性能.     

Polycarbonate-based polyurethane elastomers: temperature-dependence of tensile properties

Novel polyurethane thermoplastic elastomers were prepared from polycarbonate diols, butane-1,4-diol (chain extender) and hexamethylene diisocyanate. They differ in the kind of macrodiol used and the ratio of macrodiol to chain extender OH groups (hence, in hard segment contents). The tensile properties of the elastomers at low and elevated temperatures were determined and discussed with regard to polyurethane composition and polycarbonate diol structure.     

Control of hard segment size in polyurethane formation

In general, segmented polyurethane elastomers are prepared by reacting an isocyanate-capped polyol prepolymer with a short-chain diol chain extender, yielding an elastomer with hard segments of uniform size. However, the hard segment size will not be uniform if the polyurethane polymer is prepared by forming the hard segment first, followed by soft segment formation. Because the mechanical properties of polyurethane elastomers depend on the relative ratio of the hard to soft segments as well as the effectiveness of the hard segment as a physical crosslinker, the control of the size distribution of the hard segment is a key factor in designing polyurethane elastomers. It was found that reaction conditions can affect the size distribution of hard segments derived from an aliphatic diisocyanate with differential reactivity between the two isocyanate groups. Lower reaction temperatures and simultaneous mixing of all reactants gave the preferred size distribution of hard segments. © 1995 John Wiley & Sons, Inc.     

对苯二异氰酸酯基聚氨酯弹性体交联度对其形态与摩擦性能的影响

聚氨酯弹性体的摩擦性能在诸如船舶、汽车、生物医用等领域具有十分重要的意义,而通过化学修饰策略实现该类材料摩擦性能的精细设计,仍具有十分迫切的研究需求和广泛的应用前景。 本工作以对苯二异氰酸酯(PPDI)与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为原料,通过调节1,4-丁二醇与三羟甲基丙烷两种扩链交联剂的混合比例,采用预聚体法合成了具备不同交联度的PPDI基聚氨酯弹性体。 其中,傅里叶变换衰减全反射光谱(FTIR-ATR)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)等表征结果表明,聚氨酯弹性体中硬段和软段的结晶度随交联度的提升均呈下降趋势。 同时,力学测试表明,材料的弹性模量随之降低,而PPDI基聚氨酯弹性体摩擦系数则明显增大。 此外,滞后回环曲线表明,交联度的改变影响了PPDI基聚氨酯弹性体的阻尼特性,而聚氨酯弹性体阻尼的差异在其摩擦性能对速率的依赖关系中则有所体现。 本工作由此提出,利用不同交联度下PPDI基聚氨酯中软硬段结晶度的变化,在对材料弹性模量和损耗模量进行可控调节的同时,能够实现对其摩擦性能的改变,为PPDI基聚氨酯弹性体的摩擦性能调控提供了一种简单有效的途径。     

聚碳酸酯聚氨酯弹性体的模拟生物老化性能的研究

研究了聚碳酸酯聚氨酯的水解剂，氧化，钙化等生物老化性能，并与聚醚聚氨酯样品做了比较，结果表明，胺扩链样品具有较好的耐水解性能，聚碳酸酯氨酯的抗氧化性能优于聚醚聚氨酯，同了聚醚氨酯一样，聚碳酸酯聚氨酯同样受钙的影响，含水氯化钙对聚碳酸酯聚氨酯的相结构产生影响，并对弹性具有增强作用。     

季戊四醇型HTPB-PU弹性体的研究

以端羟基聚丁二烯、液化改性MDI为原料,季戊四醇为扩链剂与交联剂制备季戊四醇型聚氨酯,并用IR、TG、DSC和SEM对其进行表征;研究了影响季戊四醇型聚氨酯的力学性能和热性能的因素。结果表明：随扩链剂用量的增大,季戊四醇型聚氨酯的拉伸强度和硬度增大,而断裂伸长率减小,同时热稳定性得到提高。SEM显示此弹性体中存在明显的相分离。     

1,5-萘二异氰酸酯与1,4-丁二醇基为基质的多嵌段聚氨酯弹性体的合成与性能

利用 1 ,5_萘二异氰酸酯 (NDI)和 1 ,4_丁二醇 (BDO)为均匀硬质分子单体 ,与不同软质分子单体 (聚醚、聚酯、聚硅氧烷 )缩合制备多嵌段聚氨酯弹性体 ,详细研究了硬嵌段相 (NDI)弹性体的结构与性能间的关系 ,发现随着硬嵌段相长度的增加 ,或者氨基甲酸酯中胺基与聚醚、聚酯、聚硅氧烷中软段氧原子间氢键的减弱 ,都导致微相分离程度的增加 ,造成聚合物熔点和熔化热的升高。硬嵌段相熔化的多峰行为是由于形成了NDI/BDO半微晶区 ,在退火时转变为更加有序的结晶微区 ,当温度高于 1 80℃时 ,由于氢键的断裂 ,NDI/BDO硬嵌段发生分解反应 ,该过程源于不很有序的硬嵌段半结晶微区。当温度高于 2 5 0℃时 ,发生快速的分解。在动态力学行为方面 ,NDI基聚醚弹性体比其它硅氧烷基的弹性体展示了更高的硬嵌段区的稳定性 ,同时 ,在使用温度范围内 ,也显示出最高的储能模量值 ,表明刚性对温度的依赖性 ,以及NDI/BDO硬嵌段中活性填料的显著影响     

Influence of chemical structure on physicochemical properties and thermal decomposition of the fully bio-based poly(propylene succinate-co-butylene succinate)s

In this work, two polyesters and four copolyesters were studied. All materials were synthesized to obtain the monomers dedicated for thermoplastic polyurethane elastomers. For this type of PUR, the monomers should characterize by appropriate selected physicochemical properties and macromolecular structure distribution, which depends on synthesis conditions. The study of chemical structure with extensive and knowledgeable analysis of formed macromolecules of synthesized bio-based copolyesters was conducted with the use of FTIR and ¹H NMR spectroscopy and MALDI-ToF mass spectrometry. The results allowed to propose the majority of probable chemical structures of macromolecules formed during synthesis. Moreover, the impact of the structure on the thermal stability of the obtained copolyesters was also determined with the use of thermogravimetric analysis. The temperature of the beginning of thermal decomposition equaled even 330 °C. Furthermore, the results of DSC-TG/QMS coupled method confirmed that all prepared polyesters degraded by α and β-hydrogen bond scission mechanisms.     

主链含四重氢键基元聚氨酯的合成与性能

合成了一种新型含有UPy(2-ureido-4[1H]-pyrimidone)基团的二羟基化合物,以此二羟基化合物作扩链剂,通过与聚氨酯预聚体进行的扩链反应,制备了一系列主链含UPy的聚氨酯(PU-UPy).傅里叶红外光谱(FTIR)、氢核磁共振(1H-NMR)等测试结果表明,在聚氨酯主链中确实含有UPy链段.同时,热性能及力学性能测试表明,聚氨酯中的UPy二聚体会集聚而形成微晶,熔点在60℃附近.在聚氨酯主链中引入UPy,能大幅提高聚氨酯的力学性能,调整软段的分子量,以及在主链中UPy含量可改变聚氨酯弹性体的断裂伸长率和抗张强度.     

Relationships between molar mass and fracture properties of segmented urethane and amide copolymers modified by chemical degradation

This publication highlights the structure–property relationships in several thermoplastic elastomers (TPEs): one poly(ether-block-amide) and two thermoplastic polyurethane elastomers with ester and ether soft blocks. Structural changes are induced by chemical degradation from virgin samples through hydrolysis and oxidation. Molar mass measurements show an exclusive chain scission mechanism for all TPEs, regardless of the chemical modification condition. Mechanical behavior was nevertheless obtained from uniaxial tensile testing and fracture testing while considering the essential work of fracture (EWF) concept. During the macromolecular scission process, elongation at break shows a plateau followed by a drop, while stress at break decreases steadily. Once again, the trend is identical for all TPEs in all conditions considered. The βw_p parameter determined using the EWF concept exhibits an interesting sensitivity to scissions (i.e., molar mas decrease). Plotting elongation at break as a function of molar mass reveals a strong correlation between these two parameters. This master curve is particularly remarkable considering the range of TPEs and chemical breakdown pathways considered (hydrolysis and oxidation at several temperatures). Relevant structure–property relationships are proposed, highlighting that molar mass is a predominant parameter for determining the mechanical properties of thermoplastic elastomers.