含柔性链段聚右旋乳酸嵌段共聚物对聚左旋乳酸拉伸行为的影响

采用聚右旋乳酸(PDLA)与聚乙二醇(PEG)的三嵌段共聚物(PDLA-b-PEG-b-PDLA)对聚左旋乳酸(PLLA)进行改性,系统研究熔融共混法制备的PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA共混物的热性能和不同温度下的拉伸行为,并通过原位X射线散射(WAXS)技术探索不同含量的PDLA-b-PEG-b-PDLA对PLLA在拉伸过程中结晶行为的影响.结果表明,加入PDLA-b-PEG-b-PDLA对PLLA的热稳定性影响较小;PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA共混物中由于立构晶的存在,能有效提高PLLA的α晶的结晶速率;室温(30°C)拉伸时,样品均呈现脆性断裂;拉伸温度提高至50°C,纯PLLA和PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA(95/5)的共混物仍然呈现脆性断裂,但是随着PDLA-b-PEG-b-PDLA含量的增加,PLLA发生屈服,断裂伸长率由纯PLLA的10%左右提高至200%以上;80°C拉伸时,PDLA-b-PEG-b-PDLA的加入显著提高了PLLA在拉伸过程中的结晶速率,出现α晶的应变从纯PLLA的400%降低至50%以下,立构晶含量在拉伸过程中基本保持不变.上述结果显示含柔性链段的PDLA的嵌段共聚物可有效提高PLLA的结晶速率和延展性,拓宽PLLA的应用范围.     

生物可降解封堵器材料的合成及表征

以L型丙交酯(LLA)、乙交酯(GA)和三亚甲基碳酸酯(TMC)为原料,辛酸亚锡为催化剂,通过开环聚合制备了丙交酯-三亚甲基碳酸酯二元共聚物(PLT)和丙交酯-三亚甲基碳酸酯-乙交脂(PLTG)三元共聚物。采用核磁共振氢谱、傅里叶红外光谱、体积排阻色谱、差热扫描、力学性能测试、血液相容性实验表征了产物的结构与性能,研究了共聚物组成对其结晶能力、热性能和力学性能的的影响。结果表明:所得聚合物的数均分子量均在8×10~4以上,多分散系数在2.0以下。共聚物中的TMC和GA链段使其结晶能力、玻璃化转变温度和拉伸强度与L型聚丙交酯相比均有所下降。三元共聚物PLTG的拉伸强度可达到22.3 MPa,断裂伸长率达到168.7%。另外,共聚物的血液相容性优良。     

聚乳酸立构复合物的研究最新进展与应用展望

立构复合型聚乳酸(SC-PLA)由于聚左旋乳酸(PLLA)与聚右旋乳酸(PDLA)分子链之间强烈的相互作用,可以使熔点提高约50℃,改善了聚乳酸在耐热性上的不足,同时这种立构复合结构使聚乳酸的力学性能、结晶性能、耐水解性等也得到提升.立构复合型聚乳酸的合成新进展主要集中在嵌段型SC-PLA的制备,同时广泛采用X射线衍射...     

聚(ε-己内酯-L-丙交酯)无规共聚物与聚乳酸共混材料的制备与性能

通过开环聚合,合成不同比例的ε-己内酯(ε-CL)与L-丙交酯(L-LA)的无规共聚物P(CL/LLA)。 将上述共聚物P(CL/LLA)与聚乳酸(PLLA)共混,制备了PLA/P(CL/LLA)共混材料。 并对其相容性、热性能、力学性能进行了研究。 结果表明,共聚物P(CL/LLA)与PLA相容性与共聚物中LA单元含量和链段的平均长度有密切关系,P(CL/LLA)中LA链段平均长度达到3.4以上时,可以与PLA很好的相互作用。 同时共聚物P(CL/LLA)中-CL-链段有很好的柔性,可以很好的改善PLLA的韧性,使PLLA材料的断裂伸长率达到500%以上。     

聚苯乙烯嵌段对左旋聚乳酸/聚苯乙烯-b-右旋聚乳酸立构复合晶结晶行为的调控

聚乳酸较差的耐热性和较慢的结晶速率限制了其应用范围的扩展,左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)共混后形成的立构复合晶(SC)能够促进PLA均质晶(HC)的成核并提高其热稳定性,在改性PLA方面有着巨大应用前景.本研究通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)和开环聚合(ROP)法,制备了一系列不同聚苯乙烯(PS)分子量的PS-b-PDLA嵌段共聚物,并将其与PLLA共混,探究了嵌段共聚物及共混物的组成与结晶性能之间的关系.研究结果表明,分子运动性较差的PS嵌段的引入使共混物的结晶更加困难,而低分子量的PS嵌段由于抑制了均质晶(HC)的形成,反而有利于大量立构复合晶(SC)的形成,进而提高了共混物的结晶速率.     

一种基于立构复合及自组装方法构筑的耐受性疏水表面

利用丙交酯开环聚合法制备了聚(D-乳酸)-聚二甲基硅氧烷-聚(D-乳酸)(PDLA-b-PDMS-b-PDLA)三嵌段聚合物,将其溶液涂覆至充斥着非溶剂蒸汽的聚(L-乳酸)(PLLA)表面,PDLA-b-PDMS-b-PDLA在缓慢沉积的过程中与PLLA发生立构复合及自组装,得到由立构复合的亚微米颗粒组装体形成的聚乳酸表面疏水层。 研究了聚合物溶液的质量浓度、组装温度以及溶剂对聚乳酸表面的微观形貌和疏水性能产生的影响。 结果表明,随着PDLA-b-PDMS-b-PDLA聚合物溶液质量浓度的增加,可以实现聚乳酸表面Wenzel-Cassie-Wenzel的疏水行为转变;在0 ℃下,可得到最大疏水角151°的疏水层;选择对聚合物溶解性、挥发速度不同的溶剂,得到的表面微观形貌和疏水性也不同。 由于聚乳酸制品表面的PLLA链段与亚微米颗粒中的PDLA链段也能够立构复合,因此该表面疏水层对刀刮、胶带剥离和手指擦拭测试均表现出良好的耐受性。     

PDLA-PBS-PDLA三嵌段共聚物的合成及性能

合成了末端均为羟基的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)预聚物,再以PBS的端羟基引发D-丙交酯(D-LA)开环聚合,得到聚右旋乳酸(PDLA)与PBS的三嵌段共聚物(PDLA-PBS-PDLA).通过凝胶渗透色谱和核磁共振氢谱进行了结构表征.随着m(D-LA)∶m(PBS)由0.51∶1逐渐增加至2.60∶1,PDLA-PDS-PDLA中PDLA链段的长度逐渐增加.随着PDLA嵌段长度的增加,PDLA嵌段对PBS嵌段的限制作用增强,并导致PBS嵌段结晶温度下降,结晶焓降低.当m(D-LA)∶m(PBS)=2.60∶1时,PBS嵌段不再能形成结晶.而m(D-LA)∶m(PBS)在0.51∶1~3.04∶1范围内,PDLA嵌段均可形成结晶,PDLA嵌段的熔点随其在嵌段共聚物中含量的增加而逐渐升高,但PDLA嵌段的熔融焓呈现先增加后降低的趋势.在部分嵌段共聚物中,PBS和PDLA嵌段可各自形成结晶,且PBS和PDLA的结晶结构不随组分的变化而发生改变,表明该嵌段共聚物中PDLA嵌段和PBS嵌段呈微相分离结构.     

三臂PPO-PDLA-PLLA 嵌段共聚物的制备与结构及其立构复合体的结晶行为

以环氧丙烷聚醚三元醇(PPO)为起始剂, 开环聚合D 型丙交酯(DLA), 合成三臂环氧丙烷聚醚三元醇-聚右旋乳酸(PPO-PDLA)嵌段预聚体. 采用端基活化技术对预聚体进行端羟基活化, 再与L 型丙交酯(LLA)进行逐步开环聚合,合成了不同分子量的三臂环氧丙烷聚醚三元醇-聚右旋乳酸-聚左旋乳酸(PPO-PDLA-PLLA)嵌段共聚物. 采用红外(FTIR)、核磁(NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)等对三臂PPO-PDLA-PLLA 嵌段共聚物的测试表明, 合成的嵌段共聚物分子链具有很高的立构规整度; 通过调节LLA 单体与PPO-PDLA 预聚体的投料比, 不仅可控制产物的分子序列结构, 而且样品的数均分子量可大于100 kDa. 差示扫描量热仪(DSC)和广角X 射线衍射(WAXD)结果显示, 三臂PPO-PDLAPLLA嵌段共聚物的异构体链段分子间生成立构复合晶体, 其熔点约为200 ℃, 且没有PLLA 均聚物链段结晶现象. 实验结果表明, 这是一类具有实际应用价值的新型耐热聚乳酸(PLA)材料.     

三臂支化PLLA-PDLA嵌段共聚物的合成及立构复合结晶行为

以三羟甲基乙烷为起始剂, 开环聚合L-丙交酯(LLA), 合成三臂支化左旋聚乳酸(PLLA)预聚物. 采用端基活化技术对预聚物进行端羟基活化, 再与D-丙交酯(DLA)进行开环聚合, 合成了不同分子量的三臂支化左旋聚乳酸-右旋聚乳酸(PLLA-PDLA)嵌段共聚物. 采用核磁共振谱和凝胶渗透色谱等对样品的结构和分子量进行测试, 结果表明,合成的嵌段共聚物链结构具有链段立构规整度和高分子量的特点; 通过调节DLA单体与PLLA预聚物的投料比, 可实现对PLLA-PDLA嵌段共聚物的序列结构调控. 差示扫描量热仪和广角X 射线衍射结果表明, 三臂支化PLLA-PDLA嵌段共聚物的异构体分子间生成立构复合晶体, 其熔点高于200℃; 共聚物的嵌段序列结构对材料的凝聚态转变行为有很大的影响.     

聚苯乙烯-b-聚右旋乳酸二嵌段共聚物的热性能和结晶行为研究

合成了系列聚右旋乳酸(PDLA)嵌段重量分率(fw=0～0.61)的窄分子量分布聚苯乙烯-b-聚右旋乳酸二嵌段共聚物(PS-b-PDLA).运用温度调制示差扫描热分析仪(TMDSC)和热台偏振光显微镜(POM)等研究手段,对制备所得的结晶性二嵌段共聚物的热性能、结晶速率与结晶形貌等进行了研究.研究结果表明,与聚右旋乳酸均聚物相比,随着PS-b-PDLA中结晶性PDLA嵌段重量分率fw减少,无定形聚苯乙烯嵌段(PS)对PDLA嵌段链段的结晶抑制作用增强,PS-b-PDLA的热结晶性能与结晶形貌发生显著变化;相对于PDLA均聚物,PS-b-PDLA的冷结晶温度(Tcc)和结晶平衡熔点(Tm0)分别下降14℃和38℃,球晶生长速率明显降低.在无定形PS嵌段链段的玻璃化温度(Tg)附近,二嵌段PS-b-PDLA的结晶行为出现拐点,揭示PS嵌段由于相分离所形成纳米微相空间对PS-b-PDLA中PDLA链段的结晶产生影响,并且该影响作用程度与PDLA嵌段的重量分率fw和结晶温度(Tc)相关。     

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.     

Effect of poly(vinyl acetate) (PVAc) on thermal behavior and mechanical properties of poly(3-hydroxybutyrate)/poly(propylene carbonate) (PHB/PPC) blends

To assess the compatibility of blends of synthetic poly(propylene carbonate) (PPC), with a natural bacterial poly(3-hydroxybutyrate) (PHB), a simple casting procedure of blend was used. poly(3-hydroxybutyrate)/poly(propylene carbonate) blends are found to be incompatible according to DSC and DMA analysis. In order to improve the compatibility and mechanical properties of PHB/PPC blends, poly(vinyl acetate) (PVAc) was added as a compatibilizer. The effects of PVAc on the thermal behavior, morphology, and mechanical properties of 70PHB/30PPC blend were investigated. The results show that the melting point and the crystallization temperature of PHB in blends decrease with the increase of PVAc content in blends, the loss factor changes from two separate peaks of 70PHB/30PPC blend to one peak of 70PHB/30PPC/12PVAc blend. It is also found that adding PVAc into 70PHB/30PPC blend can decrease the size of dispersed phase from morphology analysis. The result of tensile properties shows that PVAc can increase the tensile strength and Young’s modulus of 70PHB/30PPC blend, and both the elongation at break and the tensile toughness increase significantly with PVAc added into 70PHB/30PPC.     

HDI作为扩链剂合成含PLLA和PBS链段的聚酯氨酯

以数均分子量为6350g/mol端羟基聚L-乳酸(PLLA-OH)与10500g/mol端羟基聚丁二酸丁二酯(PBS-OH)为预聚物,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为扩链剂,通过熔融反应制备了分子量高达30×104g/mol的可完全生物降解聚酯氨酯(PEU).研究了异氰酸根(NCO)与羟基比例对扩链反应的影响.结果表明,当[NCO]/[OH]=1∶1时,扩链效果最好,PEU分子量最大;PEU分子量随着预聚物中PBS含量增大而提高.通过核磁共振谱(1H-NMR)确定了PEU的结构与组成,并对聚酯氨酯进行了凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)以及拉伸性能测试.DSC结果显示,扩链后PEU的结晶主要由PBS链段产生,而PLLA链段几乎不结晶;TGA结果表明,PEU的热降解分两步进行,第一步为PEU中PLLA链段的热降解,第二段为其中PBS链段的降解;拉伸测试结果表明,PBS与PLLA的共聚能够制备拉伸强度与断裂伸长率优异的聚合物材料.     

典型高分子纤维发展回顾与未来展望

高分子纤维作为发展国民经济的基础材料、国防军工的战略材料、新兴产业的前沿材料,其产品内涵与应用领域正在不断拓展.本文首先简要介绍了国内外高分子纤维材料的发展简史,其依次经历了天然纤维、人造纤维、合成纤维(差别化、功能化、高性能等纤维)等发展阶段.其次,结合本课题组相关工作重点阐述了通用型聚酯纤维、高性能聚苯硫醚纤维以及生物质聚乳酸纤维等典型高分子纤维材料的研究进展,包括发展历程、制备方法、性能优化、应用领域等内容.最后,展望了高分子纤维材料的发展趋势,我们认为基于材料、信息、生物、机械等学科交叉融合与技术突破,具有多材料、多结构、多功能的绿色、超性能、智能纤维材料将成为未来发展方向.     

PEG作为成孔剂对聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶性能的影响

以PEG400,1000,6000为成孔剂,合成了一系列聚(N-异丙基丙烯酰胺co丙烯酸)水凝胶,研究了成孔剂分子量和数量对凝胶性能的影响.结果表明,聚乙二醇(PEG)分子充当成孔剂,不参与反应.PEG分子量越大,投料越多,所得凝胶孔的孔径越大,孔数目越多,在室温时可以容纳更多的水分子,因而溶胀率也越大.凝胶的大孔结构有利于水分子的进出,所以响应速率比普通共聚凝胶快.随着PEG分子量增大,孔数目增多,响应速率相应变快.     

Preparation, characterization and biocompatibility of poly(ethylene glycol)-poly(n-butyl cyanoacrylate) nanocapsules with oil core via miniemulsion polymerization

A new type of nanocapsules with an oil core, coated by poly(ethylene glycol) (PEG) was designed. The loading efficiency and the biocompatibility of the polymeric nanocapsules were evaluated when it was used as a carrier for hydrophobic agent paclitaxel. The nanocapsules were synthesized through miniemulsion polymerization of butylcyanoacrylate (BCA) with PEG as initiator. The particle size and zeta potential of nanocapsules were influenced by the PEG content in the polymerization system. Fourier transform infrared (FTIR) spectra and ¹H NMR demonstrated the chemical coupling between PEG and poly(butylcyanoacrylate) (PBCA). Thermal characteristics of the copolymer were investigated by differential scanning calorimetry (DSC). The encapsulation efficiency increased concurrently with the increase of the PEG content in the system. The hemolytic assay and the cytotoxicity measurement showed that the PEG coating could significantly reduce the hemolytic potential and cytotoxicity of the nanocapsules. The results showed that the PEG-PBCA nanocapsules could be an effective carrier for hydrophobic agents.     

结晶性芳香聚酯高压结晶行为研究进展

运用高压极限手段研究聚合物的结构、形态和性能是20世纪60年代以来兴起的一项聚合物前沿课题。本文主要结合作者自己的研究工作，重点叙述聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的高压结晶行为研究，包括温度、压力、时间及分子量对PET高压结晶行为的影响，高压结晶PET的形态。以及对PET伸直链晶体结晶机理的探讨，同时简要介绍了对其它结晶性芳香聚酯诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的高压结晶行为研究，反映了该领域的研究概况和最新进展。并对今后的研究提出了展望。     

SYNTHESIS OF SOLUBLE POLY（3,4-DIHYDROXY-o-TOLYLENE）： REDOX POLYMER

Conventional chloromethylation, paraformaldehyde/hydrogen chloride in acetic acid medium, was applied to 1,2- dimethoxybenzene. Chloroform-soluble poly（3,4-dimethoxy-o-tolylene） was obtained with an intrinsic viscosity of 0.034 dL g^-1. The polymer was evaluated as a condensation redox polymer precursor formed by a Friedel-Crafts reaction. Cleavage of the methoxy groups present in this polymer resulted in poly（3,4-dihydroxy-o-tolylene） which manifested a great air-oxidation resistance. The redox property of the latter polymer was found to be 1017 mV by potentiometric titration with 0.05 N ceric ammonium nitrate at 25℃. This midpotential was compared to that of catechol, a monomeric analogue, under the same titration conditions.     

The stereocomplex formation and phase separation of PLLA/PDLA blends with different optical purities and molecular weights

In this study, the poly(L-lactide)/poly(D-lactide)(PLLA/PDLA) blends with different optical purities of PLLA and various molecular weights of PDLA are prepared by solution mixing, and the stereocomplex formation and phase separation behaviors of these blends are investigated. Results reveal that optical purity and molecular weight do not vary the crystal structure of PLA stereocomplex(sc) and homochiral crystallites(hc). As the optical purity increasing in the blends, the melting temperature of sc(Tsc) and the content of sc(ΔHsc) increased, while the melting temperature of hc(Thm) hardly changes, although the content of hc(ΔHhm) decreased gradually. The Tsc and ΔHsc are also enhanced as the molecular weight of PDLA reduces, and the ΔHhm reduces rapidly even though the Thm does not vary apparently. With lower optical purities of PLLA and higher molecular weights of PDLA, three types of crystals form in the blends, i.e., PLA sc, PLLA hc and PDLA hc. As molecular weight decreases and optical purity enhances, the crystal phase decreases to two(sc and PDLA hc), and one(sc) finally. This investigation indicates that the phase separation behavior between PLLA and PDLA in the PLLA/PDLA blends not only depends on molecular weights, but also relies on the optical purities of polymers.     

聚甲基丙烯酸甲酯/(苯乙烯-丙烯腈)共聚物混合体系的早期分离

本文用激光光散射技术研究了高分子混合体系聚甲基丙烯酸甲酯/(苯乙烯-丙烯腈)共聚物(PMMA/PSAN)不稳相分离(Spinodal decomposition)过程,结果指出,相分离前期符合Cahn理论预言的结果;首次用光散射技术在高分子混合体系相分离研究中得到了不稳相分离增长速率最大值R(q_m);只(q)的实验结果与理论值相吻合;证实了界面自由能对相分离增长速率的影响是不可忽略的。