聚乳酸立体复合物的结构与性能研究进展及展望北大核心CSCD

聚乳酸(PLA)类材料以其独特的生物相容性和生物可降解性备受关注。将其两种旋光对映体,即PLLA与PDLA共混,会产生一种具有更高熔点的立体复合物(sc-PLA),并能提高聚合物的结晶度、结晶速率以及耐热性,对于PLA类材料的开发和应用具有重要意义。本文从结晶机理、球晶形态、热稳定性和降解性能等方面综述了近年来有关sc-PLA结构与性能的研究进展,并对sc-PLA研究方向提出了作者的观点。     

聚乳酸立体复合物的结构与性能研究进展及展望

聚乳酸(PLA)类材料以其独特的生物相容性和生物可降解性备受关注。将其两种旋光对映体,即PLLA与PDLA共混,会产生一种具有更高熔点的立体复合物(sc-PLA),并能提高聚合物的结晶度、结晶速率以及耐热性,对于PLA类材料的开发和应用具有重要意义。本文从结晶机理、球晶形态、热稳定性和降解性能等方面综述了近年来有关sc-PLA结构与性能的研究进展,并对sc-PLA研究方向提出了作者的观点。     

聚乙二醇-聚乳酸共聚物胶束溶液的冷冻干燥及胶束体外释药动力学研究

合成了一系列亲水、疏水链段质量比例不同的聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLA)嵌段共聚物胶束, 并以两性霉素B为模型药物制备了载药胶束. 为获得稳定性良好的、可长期储存的载药胶束剂型, 对胶束进行了冷冻干燥. 使用不同浓度的糖类(包括甘露糖、海藻糖、葡萄糖)、泊洛沙姆188 (Pluronic F68)、聚乙二醇作为冻干保护剂, 以冻干产品的重分散性、冻干前后胶束的粒径及多分散性为指标评价各种保护剂的保护效果. 结果发现, 当嵌段聚合物中聚乳酸链段的质量百分比小于或等于聚乙二醇时, 糖类、Pluronic F68和PEG均可以起到有效的冻干保护作用; 而对于聚乳酸链段质量比例较大的共聚物胶束, 只有PEG和Pluronic F68能够起到较好的冻干保护作用. 对载药胶束体外释放研究表明, 聚合物胶束的体外释放缓慢, 符合一级动力学特征.     

聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸三嵌段共聚物的降解性能

以辛酸亚锡为引发剂,聚乙二醇大分子为共引发剂进行现交酯开环聚合,制备了系列聚乳酸（PLA）－聚乙二醇（PEG）－聚乳酸（PLA）三嵌段共聚物。从共聚物在生理盐水 中降解时特性粘度[η],质量和热行为的变化,考察了PEG分子量和丙交酯／PEG（摩尔比）对共聚物降解行为的影响,结果表明,PEG嵌段对共聚物的降解速率有重要影响,丙交酯／PEG一定时,PEG分子量越大,共聚物越容易降解,PEG嵌段长度一定时,丙交酯／PEG越大,共聚物降解速率越小。     

熔融聚合法直接合成生物降解材料PLEG

以乳酸(LA)和分子量1000的聚乙二醇(PEG)为原料(mLA／mPEG=9),以氯化亚锡为催化剂(mc／mLA=0．005),165℃、70Pa下熔融聚合10h,合成生物降解材料聚乳酸-聚乙二醇(PLEG)。其[η]最高可达0．3398dL／g。直接熔融聚合法有利于降低其成本。     

制备聚(L-乳酸-co-乙醇酸）/聚D-乳酸共混物立构复合物的新方法

首次以高分子量的聚(L-乳酸-co-乙醇酸）(PLLGA）和D-聚乳酸（PDLA)［m(PLLGA) : m(PDLA)=3:1, c 50 mL·g^-1］为原料,氯仿为溶剂,等体积的甲醇为沉淀剂,于50 ℃蒸发4 h形成了PLLGA和PDLA的立构复合物（sc-PLA）,其结构和性能经XRD, DSC和TGA表征。结果表明：sc-PLA的结晶度达96.2%,热失重5%温度为342 ℃（PLLGA为304 ℃）。     

两相体系检测聚乙二醇化粒细胞集落刺激因子的修饰度

研究了温度、平衡时间等对硫氰铁铵-氯仿两相体系检测不同分子量聚乙二醇(PEG)的影响因素,优化检测条件是温度30℃、平衡时间2h,检测限是6.65μg.利用PEG(30000)修饰粒细胞集落刺激因子(GCSF),分离纯化得到纯度大于97%的单修饰PEG30k-GCSF,建立了检测其修饰度的方法,得出PEG修饰度为19.4%,与理论值(20%)接近.此法能准确检测蛋白质或多肽的聚乙二醇修饰度.     

1,1,1-三羟基丙烷为核的三臂星型聚乙二醇合成及表征

以1,1,1-三羟甲基丙烷与过量癸二酸二乙酸酐反应,制得了端羧基的三官能度小分子核三癸二酸三羟甲基丙烷酯(TMP-SK3).在辛酸亚锡催化下,以二苯醚为共沸脱水剂,将三官能度小分子TMP-SK3作为偶联剂,进一步与不同分子量的端羟基聚乙二醇(PEG)和聚乙二醇单甲醚(PEGm)缩合,减压下共沸脱水,制备了以TMP-SK3为核,PEG或PEGm为臂的三臂星形大分子.通过1H-NMR,DSC,GPC,XRD等手段对所得聚合物进行了表征.DSC测试结果表明,与线型聚乙二醇相比,三臂星型聚乙二醇由于TMP-SK3核的存在,不仅影响聚乙二醇的结晶速度,同时也影响结晶的完善程度,导致其结晶温度和结晶熔融温度发生变化.     

侧链PEG基聚合物的制备及其催化酯化反应性能

聚乙二醇单(乙烯基苄基)醚(PEG-VBE)和聚乙二醇二(乙烯基苄基)醚(PEG-DVBE)是重要的可聚合聚乙二醇衍生物,可用于催化剂载体及功能高分子的合成。本文以氢氧化钾为碱,乙烯基苄基氯(VBC)与乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、PEG400、PEG600和PEG1500反应,高效合成了一系列乙烯基苄基聚乙二醇衍生物,乙烯基苄基氯的转化率可达96%以上,PEG-VBE的分离收率为32 ~ 93%。乙烯基衍生物在过硫酸钾引发下聚合得到水溶性高分子,产物经1H NMR、ESI-HRMS及FT-IR分析表征。以制备的水溶性PEG基聚合物为微反应器,研究了苯甲酸与甲醇的酯化反应,PEG基聚合物与硫酸的体系对酯化反应具有很好地催化活性。在优化的条件下,苯甲酸的转化率可达99%以上,催化体系循环5次后,催化活性几乎没有下降     

四臂星形嵌段共聚物s-PDLLA-b-PEG的合成

季戊四醇与D,L-丙交酯开环聚合制得末端为羟基的四臂星形聚乳酸(s-PDLLA);s-PDLLA与羧基封端的聚乙二醇单甲醚(CT-mPEG)完成酯化反应,合成了以季戊四醇为核,以聚乳酸为内部嵌段、聚乙二醇为外部嵌段的四臂星形聚(D,L-乳酸)-聚乙二醇嵌段共聚物(s-PDLLA-b-PEG),其结构经1H NMR,IR和GPC表征。     

Preparation of Poly(p-Phenylene), Poly(m-Phenylene), and Poly(2,5-Thienylene) Via Electron Transfer from Aryl Grignard Reagents to 2,3-Dichloropropene

Three polymers including poly(p-phenylene), poly(m-phenylene), and poly(2,5-thienylene) were synthesized in good yields from the corresponding aryldimagnesium bromide with two equiv of 2,3-dichloropropene. The polymerization process involving electron transfer from the Grignard reagent to 2,3-dichloropropene is proposed.     

Biodegradable Foaming Material of Poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT)/Poly(propylene carbonate) (PPC)

A biodegradable blend foaming material of poly(butylene adipate-co-terephthalate)(PBAT)/poly(propylene carbonate)(PPC)was successfully prepared by chemical foaming agent and screw extrusion method.First,PBAT was modified by bis(tert-butyl dioxy isopropyl)benzene(BIBP)for chain extension,and then the extended PBAT(E-PBAT)was foamed with PPC using a twin(single)screw extruder.By analyzing the properties of the blends,we found that Young’s modulus increased from 58.8 MPa of E-PBAT to 244.7 MPa of E-PBAT/PPC 50/50.The viscosity of the polymer has a critical influence on the formation of cells.Compared with neat PBAT(N-PBAT),the viscosity of E-PBAT increased by 3396 Pa·s and E-PBAT/PPC 50/50 increased by 8836 Pa·s.Meanwhile,the dynamic mechanical analysis(DMA)results showed that the storage modulus(E’)at room temperature increased from 538 MPa to 1650 MPa.The various phase morphologies(“sea-island”,“quasi-co-continuous”and“cocontinuous”)and crystallinity of the blends affected the spread velocity of gas and further affected the foaming morphology in E-PBAT/PPC foam.Therefore,through the analysis of phase morphology and foaming mechanism,we concluded that the E-PBAT/PPC 70/30 component has both excellent strength and the best foaming performance.     

苯并双噁唑类聚合物的合成

详细介绍了以4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐(DADHB)为原料,采用多聚磷酸法、三甲基硅烷基化法、中间相聚合法、单体成盐法合成聚对苯撑苯并双噁唑(PBO),还有以4,6-二硝基间苯二酚(DNR)为原料,先选择还原制得4-氨基-6-硝基间苯二酚盐酸盐,进而与对甲氧羰基苯甲酰氯进行缩环合获得苯并噁唑化合物,再催化加氢合成AB型PBO新单体2-(对甲氧羰基苯基)-5-氨基-6-羟基苯并噁唑,最后自缩聚反应制备PBO的新路线.另外,本文还介绍了直链烯烃型、直链脂肪烷烃型、稠环芳烃型、联苯取代基型、杂环型、聚醚型等苯并双噁唑类聚合物的合成方法.     

高分子量聚对二氧环己酮改进聚DL-乳酸柔韧性的研究

为了提高DL-聚乳酸(PDLLA)的柔韧性,将10～20wt%不同比例的由本课题组自主合成的高分子量聚对二氧环己酮(PPDO)加入到PDLLA基体中,对共混物的微观两相形态、力学性能、热学性能和表面性质、降解性能等物化性质进行了研究.实验结果表明,PPDO加入后,在PDLLA/PPDO共混物的柔韧性得到显著提高的同时,共混物表面亲水性相应提高,降解速率也随之加快.     

Miscibility and Crystallization in Binary Crystalline Blends of Poly(butylene terephthalate) with Poly(butylene terephthalate-e-caprolactone)

Poly(butylene terephthalate)/poly(butylene terephthalate-e-caprolactone) is a new A/AxB1-x binary crystalline blend with intra-molecular repulsion interaction. Using the mean-field binary interaction model, the value of interaction parameter between the butylene terephthalate and caprolactone structural unit was first reported to be 0.305. This blend exhibited different crystallization behavior from a typical homopolymer/copolymer blend, which was carefully investigated by di?erential scanning calorimetry. It was found that poly(butylene terephthalate-e-caprolactone) copolymers have a great effect on the pure poly(butylene terephthalate) chain mobility and poly(butylene terephthalate) crystalline lattice packing. In the meantime, the crystallization of butylene terephthalate segments in copolymers was restricted by the previously formed poly(butylene terephthalate) crystallites. The two constituents for blending can not form a co-crystal in the range of composition even if they have the same butylene terephthalate unit. It can be concluded that longersegments in a copolymer would be beneficial for the formation of a co-crystal in blends.     

Photo-grafting Poly(acrylic acid) onto Poly(lactic acid) Chains in Solution

Poly(lactic acid)(PLA)is one of the most important bio-plastics,and chemical modification of the already-polymerized poly(lactic acid)chains may enable optimization of its material properties and expand its application areas.In this study,we demonstrated that poly(lactic acid)can be readily dissolved in acrylic acid at room temperature,and acrylic acid can be graft-polymerized onto poly(lactic acid)chains in solution with the help of photoinitiator benzophenone under 254 nm ultraviolet(UV)irradiation.Similar photo-grafting polymerization of acrylic acid(PAA)has only been studied before in the surface modification of polymer films.The graft ratio could be controlled by various reaction parameters,including irradiation time,benzophenone content,and monomer/polymer ratios.This photo-grafting reaction resulted in high graft ratio(graft ratio PAA/PLA up to 180%)without formation of homopolymers of acrylic acid.When the PAA/PLA graft ratio was higher than 100%,the resulting PLA-g-PAA polymer was found dispersible in water.The pros and cons of the photo-grafting reaction were also discussed.     

Poly(Organophosphazenes): Use in the Improvement of Standard Materials. Application to the Modification of Surface Properties of Poly(Vinyl Alcohol)

Abstract

Modification of surface properties of poly(vinyl alcohol) by grafting of poly(organophosphazenes).     

聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物晶行为研究

用1H NMR, SEC, XRD和DSC对聚乳酸(PLLA)-聚乙二醇(PEG)二嵌段共聚物进行了表征. 由于共聚物中两种组分比例的不同, 表现出某组分单独结晶或两种组分共同结晶. 用DSC和POM方法, 对两组分含量相当的共聚物进行了熔体结晶行为研究, 并采用Avrami方程进行了结晶动力学计算. 用Lauritzen-Hoffmann理论对PLLA-PEG结晶机理进行了分析. 在70~94 ℃范围内, 得到成核参数Kg(POM)=5.23×105 K2. 共聚物的Kg和链折叠自由能σe都比均聚物的文献报道值高, 表明PEG链段的存在影响了PLLA的结晶, 使得其成核较均聚物困难.     

不同催化剂作用下聚乳酸/聚碳酸亚丙酯的酯交换反应

选用辛酸亚锡[Sn(Oct)₂]和钛酸四丁酯(TBT)作为聚乳酸(PLA)/聚碳酸亚丙酯(PPC)的酯交换反应催化剂, 研究了溶液条件下单一催化剂及复合催化剂对PLA/PPC酯交换反应的催化作用. 通过对反应产物的分子结构、 热力学及流变学行为进行分析, 结果发现, 无论在单一催化剂还是复合催化剂作用下, PLA与PPC分子间均发生了酯交换反应, 同时伴随着断链反应. 其中, 当Sn(Oct)₂作为单一催化剂或Sn(Oct)₂/TBT作为复合催化剂时, 样品更倾向发生断链反应而非显著的酯交换反应. 进一步分析纯样品在催化剂Sn(Oct)₂或TBT作用下的反应情况, 结果发现, PPC在反应最初阶段以高分子量的分子链断链为主, 且会发生明显的解拉链降解, 从而导致PLA/PPC在等质量比时酯交换反应程度不高, 这为今后更好地研究PLA/PPC酯交换反应提供了思路.     

苯乙烯—丙烯酸钠共聚物改性PET结晶行为的研究

本文用DSC和FT-IR方法研究了PET/苯乙烯-丙烯酸钠共聚物共混体系的相溶性、等温结晶动力学、组成、温度等因素对结晶速率、结晶度等结晶行为的影响,并初步探讨了离聚物对PET的作用。