二氧化碳共聚物的合成,性质和应用

二氧化碳是开发中的重要的碳资源,它的一个有效利用方式是和环氧化物等单体共聚生成脂肪族聚碳酸酯。该反应现已能够较顺利地实现。反应中加入第三单体、扩链剂、调节剂,可以使共聚物具有不同的化学结构,以及能随意控制分子量和官能度。在了解反应系统的相平衡特性和共聚动力学以后,可以聚合过程的计算机模拟。使用交联,共混复合或网络互穿等手段,能够使产物具有各种不同的性能。二氧化碳共聚物已在许多方面获得重要的应用,是     

脂肪族聚碳酸酯共聚物的研究进展

脂肪族聚碳酸酯共聚物是一类可完全生物降解的新型材料,自1969年井上祥平等首次通过二氧化碳与环氧化合物反应合成脂肪族聚碳酸酯以来,人们在将二氧化碳固定为全降解聚合物这一研究领域取得了大量研究成果.本文综述了用于二氧化碳和环氧化合物共聚合成脂肪族聚碳酸酯的各类催化剂及反应机理,讨论了脂肪族聚碳酸酯结构/性能关系,并简要介绍了其在不同领域的应用.     

脂肪族聚碳酸酯及其在医学中的应用

脂肪族聚碳酸酯具有优良的生物降解性、生物相容性和可功能化性等特点,近十几年来在生物医学领域得到了迅速发展。结合本实验室对生物可降解脂肪族聚碳酸酯的研究工作以及国内外研究现状,根据高分子链的几何形状对脂肪族聚碳酸酯进行了分类介绍,综述了它们的合成方法及其在生物医学领域中的应用,同时展望了脂肪族聚碳酸酯的未来发展趋势。     

二氧化碳基脂肪族聚碳酸酯的功能化研究进展

简要介绍了二氧化碳基塑料的工业化进程,同时针对当前二氧化碳共聚物结构中缺少可反应基团、难以进行化学修饰导致的品种和功能单一、亲水性差等问题,介绍了二氧化碳基脂肪族聚碳酸酯的功能化研究进展,主要包括侧链含有双键、碳酸酯键和液晶基团的侧基功能化二氧化碳共聚物的合成与性能研究,以及二氧化碳共聚物的亲水性调制和刺激响应行为探索,试图为丰富二氧化碳基聚碳酸酯结构和性能提供借鉴.     

不同链结构的双酚A聚碳酸酯对脂肪族聚碳酸酯结晶行为的影响

脂肪族聚碳酸酯(APC)是一类可降解的高分子材料,因其生产工艺可固定温室气体的主要成分二氧化碳,这种可降解塑料得到了越来越多的关注.作为半结晶高分子材料,脂肪族聚碳酸酯的结晶性能和结晶结构对成型加工、力学性能和降解性能具有重要的影响.借助热分析(示差扫描量热仪DSC)和形态学观察(偏光显微镜POM)两种方法研究了不同链结构的双酚A型聚碳酸酯对半结晶脂肪族聚碳酸酯——聚碳酸1,4-丁二醇酯结晶动力学行为的影响.实验发现质量分数1%的双酚A聚碳酸酯的加入促进了聚碳酸1,4-丁二醇酯的成核,但不同链结构的双酚A聚碳酸酯对其晶体生长具有相反的作用,线形双酚A聚碳酸酯(PC-L)能够促进晶体生长,而支化双酚A聚碳酸酯(PC-B)则抑制晶体生长.用原子力显微镜在轻敲模式下研究了两种双酚A聚碳酸酯与APC共混物熔融状态下的相结构,发现熔体结构的不同是导致两种共混物与纯的APC相比,结晶速率呈现相反变化趋势的主要原因.     

二氧化碳合成脂肪族聚碳酸酯

介绍了二氧化碳合成脂肪族聚碳酸酯（APC）的合成工艺、催化剂体系、物理化学性能以及改性,并阐述了共聚物性质和应用前景。     

酯交换法制备可生物降解脂肪族聚碳酸酯及其应用的研究进展

脂肪族聚碳酸酯（APC）作为一类重要的可生物降解高分子材料,具有良好的生物降解性、生物相容性和物理机械性能,受到人们的广泛关注。APC的制备方法主要有光气法、开环聚合法、二氧化碳／环氧化物共聚法和酯交换法。近年来,有关开环聚合法和二氧化碳／环氧化物共聚法制备APC的研究越来越多,而酯交换法制备APC的研究相对较少。本文...     

呋喃甲基缩水甘油醚/二氧化碳共聚物的Diels-Alder反应

利用呋喃环侧基与单烯化合物所发生的Diels-Alder( DA)环加成反应,大幅度降低呋喃环在共聚物中的含量,从而制备出空气氛下稳定性较好的二氧化碳共聚物.研究发现DA反应的环加成程度越高,呋喃甲基缩水甘油醚/二氧化碳共聚物(PFGEC)的空气稳定性越好,当环加成程度超过70％时,可以得到稳定产物.DA反应条件对环加...     

三亚甲基碳酸酯基响应性脂肪族聚碳酸酯的研究进展

脂肪族聚碳酸酯是一类可生物降解、生物相容性的材料,在生物医药方面引起广泛关注。两亲性脂肪族聚碳酸酯聚合物中,聚碳酸酯部分凭借其疏水性能处于胶束内核部位,且该部分通过物理包覆、化学键合等方式使聚合物与药物相结合,提升了响应环境下药物运输与释放的方式与能力。因此,本工作对近年来响应性脂肪族聚碳酸酯的研究进展进行了综述,主要阐述了具有外环境刺激响应(pH、光、温度和氧化还原)脂肪族聚碳酸酯的合成、响应原理、在药物传递和释放方面的应用。     

聚乙烯吡咯烷酮固载卤化锌催化酯交换法合成脂肪族聚碳酸酯

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和卤化锌ZnX2(X=Cl、Br和I)反应制备了一系列PVP固载的ZnX2催化剂ZnX2(PVP),用于催化碳酸二苯酯(DPC)和脂肪族二元醇熔融酯交换反应合成高分子量脂肪族聚碳酸酯(APCs).以TGA、FTIR和XPS为表征手段对催化剂结构与性能间的构效关系进行了研究.研究发现,催化剂Lewis酸强度的增强对聚合和分解反应均有明显的促进作用,Zn~(2+)空间位阻的增大则可以降低酯交换反应的剧烈程度,同时还可以有效抑制副反应的进行.与纯ZnBr2相比,ZnBr2(PVP)高温催化性能更优,在最佳工艺条件下合成PBC聚合物的数均分子量Mn可以达到1.59×105,对应收率和PDI值分别为84.5%和1.79.该催化剂的优异性能主要归结于PVP与Zn~(2+)相互作用的存在,可为酯交换反应的进行提供适当Lewis酸性和空间位阻.     

二氧化碳与环氧化合物共聚催化剂研究进展

二氧化碳是一种廉价、低毒、资源丰富的可用于有机合成的理想原料。由二氧化碳和环氧化合物共聚合成的脂肪族聚碳酸酯具有生物可降解性。自1969年井上祥平等发现二氧化碳和环氧化合物通过共聚反应合成脂肪族聚碳酸酯以来,利用二氧化碳制备高分子材料一直备受人们注目。该过程的关键是寻找具有高选择性的高效催化剂,三十余年来通过各国科学家的不懈努力已取得了不少成果,本文对其研究的最新进展进行了综述。     

二氧化碳与环氧化合物的三元共聚反应

用二氧化碳与环氧化合物共聚合反应制备脂肪族聚碳酸酯,是近几年化学利用二氧化碳研究的重要课题之一.其中最受关注的是二氧化碳与环氧丙烷共聚制备聚碳酸丙烯酯(PPC)和二氧化碳与环氧环己烷共聚制备聚碳酸环己烯酯(PCHC).但是,PPC和PCHC的热性能和力学性能欠佳,限制了它们的规模化生产与应用.利用二氧化碳与环氧化合物进行三元共聚是改善二氧化碳共聚物材料热性能和力学性能的有效途径之一,本文对此项研究的新进展进行了综述.     

可降解的CO2基共聚物的研究进展

随着社会的发展,二氧化碳的排放量逐年增加,大量二氧化碳进入大气层,一方面加剧了温室效应,另一方面浪费了碳资源.人们研究捕捉、固定二氧化碳的技术,希望减少二氧化碳的排放并充分利用这一潜在的＂碳源＂.进行化学反应是利用二氧化碳的一种方法[1-2].二氧化碳化学性质稳定,通常与活性高的物质才能反应.1969年,日本井上祥平教授[3]开     

聚环氧乙烷／脂肪族聚碳酸酯共混研究

本文用差热分析(DSC)和红外光谱仪(FTIR)研究了聚环氧乙烷(PEO)和新型聚合物——脂肪族聚碳酸脂(PPC)共混热行为和大分子间的相互作用。由熔点下降方法给出PEO/PPC混合体系在320K下相互作用参数为-0.46;FTIR谱表明PPC大分子链和PEO大分子链存在较强的相互作用;PEO/PPC共混形态随PPC含量增加发生了较大变化。     

脂肪族聚碳酸酯(PPC)与聚乳酸(PLA)共混型生物降解材料的热学性能、力学性能和生物降解性研究

通过溶液浇铸法制备了脂肪族聚碳酸酯与聚乳酸的共混物(PPC/PLA).采用示差热分析(DSC)和热重分析(TG)研究了材料的热性能.采用拉伸力学试验研究了共混物的力学性能.通过土壤悬浊拟环境培养降解实验法和扫描电子显微镜分析(SEM)对共混材料的生物降解性能进行了研究.实验结果表明,随着PPC含量的增加,共混物的拉伸强度和杨氏模量降低,而生物降解速率却显著提高.但是,在一定的降解时间内,某些比例共混物的降解速率比100%PPC还要快.综合分析表明,PPC/PLA是力学性能和降解性能可以互补的共混体系.     

二氧化碳/环氧丙烷/γ-丁内酯三元共聚物微球降解性的研究

动物体内的体液和肠胃等器官的环境各不相同，这就要求各种不同用途的载药体的降解性能必须满足特定环境的要求。同时，可降解材料在不同的降解介质中通常有着不同的降解表现，这也决定着可降解材料的运用环境。因此，有必要对降解性材料在不同降解介质中的降解性进行专门的研究，由CO2和环氧化物合成的脂肪族聚碳酸酯具有良好的生物降解性能。     

二氧化碳/环氧丙烷/γ-丁丙酯三元共聚物微球降解性的研究

动物体内的体液和肠胃等器官的环境各不相同[1],这就要求各种不同用途的载药体的降解性能必须满足特定环境的要求.同时,可降解材料在不同的降解介质中通常有着不同的降解表现,这也决定着可降解材料的运用环境[2].因此,有必要对降解性材料在不同降解介质中的降解性进行专门的研究.由CO2和环氧化物合成的脂肪族聚碳酸酯具有良好的生物降解性能.但CO2与环氧丙烷的共聚物聚碳酸亚丙酯(PPC)的玻璃化转变温度较低[3],影响其加工性能,且降解速度较慢.在之前的研究中,我们通过引入第三单体来改善PPC的降解性并提高其玻璃化转变温度,获得一种由CO2/环氧丙烷/γ-丁内酯共聚的可降解三元脂肪族聚碳酸酯(PPCG)[4].本文在此基础上,通过复相乳液法制得PPCG载药微球,并对PPCG微球的降解性进行研究;考察了PPCG在不同降解液中的降解特性以及PPCG载葡萄糖微球在各种环境中的释药行为.     

带双键侧链的二氧化碳三元共聚物的合成及性能研究

二氧化碳和环氧丙烷共聚物的玻璃化温度处于35～40℃,在低于20℃的环境下脆性很大.在稀土三元催化剂Y(CCl3COO)3ZnEt2甘油(glycerine)下实现了CO2、环氧丙烷(PO)和烯丙基缩水甘油醚(AGE)的三元共聚,合成了侧链带双键的二氧化碳共聚物,其玻璃化温度(Tg)为-15.4～36.1℃,大幅度拓展了二氧化碳共聚物的低温区使用范围.     

二氧化碳-氧化环己烯共聚物的合成和热性能研究

采用三元催化剂(Y(Cl3COO)3-ZnEt2-glycerin)催化二氧化碳与氧化环己烯共聚反应,制备了高分子量二氧化碳与氧化环己烯共聚物(PCHC).8 h内催化剂平均活性达到11.8 kg polymer/mol Zn,PCHC主链上碳酸酯单元含量大于95%,数均分子量达到7.0×104.研究了PCHC的玻璃化转变温度和分子量的关系,当PCHC的数均分子量(Mn)低于8.5×104时,玻璃化转变温度(Tg)随Mn增加而升高;Mn高于8.5×104时,Tg对Mn的依赖性不大.当PCHC的分子量充分高时,其玻璃化转变温度可以达到120℃,PCHC的自由体积特征常数K=1.91×105.研究了聚合物分子量对其热稳定性的影响,结果表明提高分子量有利于提高PCHC的热分解温度.通过实施聚合反应和后处理,三元催化剂转化为相应的金属氧化物(主要为氧化锌)残留在聚合物中,采用Kissinger方法得到纯PCHC(除去金属氧化物)的热分解表观活化能约为199.9 kJ/mol,含金属氧化物(Zn含量4400×10-6)PCHC的热分解表观活化能下降为143.9 kJ/mol.因此氧化锌能够促进PCHC的热降解,减少PCHC中氧化锌的含量有利于改善PCHC的耐热性能.     

环氧改性脂肪族水性聚氨酯的合成与性能

环氧改性脂肪族水性聚氨酯的合成与性能;环氧树脂;脂肪族水性聚氨酯;合成;性能