烷基链封端的两亲性超支化聚缩水甘油的合成及自组装

通过阳离子开环聚合和端基改性的方法合成了以亲水性超支化聚缩水甘油为核和疏水性十六烷基链为臂的两亲性超支化多臂共聚物(HPG-g-C16),研究了十六烷基疏水臂的接枝率对该两亲性聚合物在溶剂中自组装行为的影响.结果表明:接枝率45%以上的HPG-g-C16在四氢呋喃(THF)中以单分子胶束的形式存在,在THF与水的混合溶剂中会自组装形成尺寸为1～10 μm的巨型囊泡,而接枝率为15% 的HPG-g-C16能直接在水中自组装形成球形胶束.     

两亲性芳香族超支化聚酯的合成、表征及自组装研究

以1,2,4-苯三酸酐和聚乙二醇(聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600)为反应单体,首次通过缩聚法合成了一系列两亲性芳香族超支化聚酯.通过FT-IR、1H NMR、GPC、DSC、TGA对超支化聚酯的结构和性能进行了表征,结果表明,利用缩聚法成功合成了两亲性超支化聚酯,并且两亲性超支化聚酯的热性能稳定.两亲性超支化聚酯在水中自组装成囊泡,可以用作微反应器和药物封装等.     

聚乙二醇型超支化聚酯胺的制备及表征

以M_n=250的聚乙二醇二丙烯酸酯为A_2单体(含有两个A基因的单体,其余类推),N-乙基乙二胺为B'B_2单体,利用丙烯酸酯基和胺基的迈克尔加成聚合反应,一锅法合成了表面含丙烯酸酯键、骨架含聚乙二醇(PEG)、内部含叔胺的具有三维椭球状结构的超支化聚酯胺,并研究了其聚合动力学。利用咪唑对超支化聚酯胺进行改性,并初步研究了咪唑改性的超支化聚酯胺的pH响应性和水溶性。利用核磁共振氢谱、红外光谱、凝胶渗透色谱、GPC-MALLS多角度激光散射系统表征了超支化聚酯胺的分子结构和化学组成。结果表明:聚乙二醇链段的引入能够赋予超支化聚酯胺水溶性;咪唑的引入有利于提高超支化聚酯胺的pH响应性。     

三维宏观网络状囊泡薄膜的分级自组装研究

分别合成以疏水性超支化聚醚(HBPO)为核,以亲水性聚环氧乙烷(EO)和聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为臂的两亲性超支化多臂共聚物HBPO-star-PEO和HBPO-star-PDMAEMA.通过两者在水溶液中的复合自组装制备得到具有pH响应性的巨型聚合物囊泡(1~10μm),并用zeta电位仪,激光共聚焦显微镜及光学显微镜对囊泡的自组装行为进行了研究.结果表明,在等电点以前,复合囊泡始终以单个囊泡形式存在;随着溶液pH的升高,囊泡逐步线型缔合成串珠结构;在更高的pH下,囊泡进一步二次聚集形成具有宏观尺度的三维蜘蛛网状超分子结构,这是一类新的自组装体.     

紫外光固化超支化聚酯的合成及性能

以季戊四醇为核,2,2-羟甲基丙酸为臂,采用熔融缩聚法合成并表征了末端含大量羟基的超支化聚酯,其支化度高,黏度低,具有良好的热稳定性.以甲基丙烯酸酐改性超支化聚酯,得到链末端含有C=C的超支化甲基丙烯酸酯,在最佳反应条件下改性反应的转化率可达89%以上.改性后的超支化聚酯表现出更低的黏度,热失重曲线呈现为两段,玻璃态转...     

烯烃配位聚合催化剂的研究进展

较全面地综述了配位聚合催化剂和聚合机理的研究进展:高效Ziegler-Natta催化剂催化丙烯、乙烯等烯烃高效聚合,可合成多种高性能聚烯烃,等规聚丙烯的等规度大于98.5%,不同结构和性能的聚乙烯包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(VLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、双/宽峰分布聚乙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和超低密度双/宽峰分布聚乙烯等;茂金属催化剂催化苯乙烯、乙烯、丙烯、1-丁烯等烯烃的均聚合和共聚合,并概括了其聚合机理;非茂金属催化剂合成多组分、多立体结构嵌段的聚烯烃,极性聚烯烃及超支化聚烯烃等,介绍了链行走和链穿梭机理。展望了配位聚合的发展趋势,认为聚合过程的环境友好、产品使用过程的环境友好、聚烯烃的高性能化和功能化是从事配位聚合工作的全体人员努力的方向。     

超支化聚乙烯亚胺-聚天冬氨酸苄酯共聚物的制备及性能

以超支化聚合物聚乙烯亚胺为引发剂, 天冬氨酸苄酯-NCA为单体, 利用热开环聚合法合成了超支化聚乙烯亚胺-聚天冬氨酸苄酯共聚物(PEI-PBLA). 用核磁共振波谱对PEI-PBLA的化学结构进行了表征. 研究了PEI-PBLA在水溶液及有机溶液中的自组装行为. 以芘为荧光探针测定了共聚物在水中形成胶束的临界胶束浓度. 以甲基橙为客体分子, 研究了共聚物胶束的包覆能力, 结果表明, 共聚物对客体分子的吸附与溶液的pH值有关. 研究了共聚物与质粒DNA的复合发现, PEI-PBLA能够很好地与质粒DNA复合, 并且可以避免DNA酶的降解, 对其起到一定的保护作用. 此聚合物在药物传输、可控释放及基因载体等方面都有着潜在的应用价值.     

Janus超支化超分子聚合物的构筑及电化学响应性自组装行为研究

本工作报道了第一例具有电化学氧化还原刺激响应性的Janus超支化超分子聚合物,研究了其自组装及响应性解组装的行为.通过阴离子开环聚合和阳离子开环聚合的方法,分别合成了以β-环糊精为中心的亲水超支化聚缩水甘油醚CD-g-HPG和末端为二茂铁的疏水超支化聚（3-乙基-3-羟甲基环氧丁烷）Fc-g-HBPO.两者通过Fc/CD之间的主客体包结络合作用,构筑了两亲性Janus超支化超分子聚合物HBPO-b-HPG.该聚合物在水中可以自组装形成囊泡.通过动态光散射（DLS）跟踪、2D-NOESY和循环伏安曲线表征了CD-g-HPG和Fc-g-HBPO之间的主客体包结络合作用,通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征了囊泡结构.最后,研究了囊泡在电化学刺激下的解组装行为,同时也验证了囊泡在加热、加入主客体竞争分子和化学氧化下的稳定性.     

带有端烷烃链的超支化聚酯的受限结晶及动态黏弹行为

以三羟甲基丙烷(TMP)为核,二羟甲基丙酸(DMPA)为支化单体,通过熔融缩聚法合成了第3代端羟基脂肪族超支化聚酯,并用十八酸对其进行端基改性,采用广角X射线衍射(WAXD)、示差扫描量热分析(DSC)及红外光谱(FTIR)研究了不同端基改性程度的超支化聚酯的结晶熔融行为及端烷烃链的构象和堆积结构随温度的变化,采用旋转流变仪研究了端烷烃链对脂肪族超支化聚酯熔体动态黏弹行为的影响.结果表明,这类改性超支化聚酯的结晶归因于长链端烷烃的有序排列,改性程度越高,衍射峰强度越大.受限结晶的端烷烃链在升温后并不能完全转变为无序的结构状态,改性超支化聚酯在"熔点"以上仍有部分有序结构存在.超支化聚酯的线性黏弹区随着端基改性程度的增大而逐渐变短,超支化聚酯的弹性逐渐增大,剪切变稀越明显.动态流变测试中所出现的现象与改性超支化聚酯中端烷烃链的受限密切相关.     

长链超支化聚酯改性纳米SiO_2及其在丁苯橡胶中的应用

利用二乙醇胺和丙烯酸甲酯合成的N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯作为AB2型单体,以纳米SiO_2为核,通过其表面羟基与单体的反应,制得SiO_2接枝超支化聚酯的纳米粒子(SiO_2-HBP);再利用超支化端羟基与α-己内酯进行开环反应,合成了含柔性长链的二氧化硅-长链超支化聚酯杂化物(SiO_2-HBP-L);然后将杂化物与丁苯橡胶共混,制备了SiO_2-HBP-L/SBR纳米复合材料.FTIR、XPS和TGA测试证实改性后纳米SiO_2表面接枝了含长链超支化聚酯.SEM测试结果表明,相对于未改性的纳米SiO_2,SiO_2-HBP-L在乙醇和橡胶基体中分散性较好,且改性后纳米SiO_2与复合材料的相容性明显提高.硫化性能测试表明,SiO_2-HBP-L能大大缩短胶料的正硫化时间,增大总交联密度;同时SiO_2-HBP-L/SBR纳米复合材料的力学性能和耐磨性能有较大的提高,很好地实现了补强.     

可光固化星形超支化聚酯的合成与表征

描述了基于季戊四醇和１，２，４ 苯三甲酸酐，经由甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸酐改性的系列超支化聚酯的“发散”合成方法，即合成反应从“中心核”开始，逐步向外扩展，控制链增长，每个分子形成具有大约８，１２和１６个甲基丙烯酸酯双键的超支化臂。这种星形聚酯分子具有三维球状结构，不会产生分子链间的缠结，在辐射固化涂层和粘合剂等领域具有广阔的应用前景．     

双端正离子活性链的研究——α,ω—二胺基聚丁二醇-聚酯-聚丁二醇三嵌段低聚物的合成

<正> 本实验室前项工作曾证明用脂肪二酰氯与高氯酸银引发四氢呋喃(THF)在0—50℃下聚合可形成没有链终止和链转移反应的活性聚合链.为了减少聚丁二醇醚结晶趋势,又制备了双端活性的THF-环氧丙烷无规共聚醚链.本文则通过THF的开环聚合,将一个非“活性”的聚酯转变成为双端活性链,合成了伯胺端基聚丁二醇-聚酯-聚丁二醇遥爪低聚物,并用以增韧环氧树脂.     

“线性-超支化”超分子聚合物的制备及光响应性自组装行为研究

报道了一种"线性-超支化"超分子聚合物的制备、自组装及其光响应性解组装过程.分别通过可控阴离子开环聚合(ROMBP)和原子转移自由基聚合(ATRP)的方法,制备了以β-环糊精为中心的超支化聚缩水甘油醚(CD-g-HPG)和一端带有偶氮苯基团的线性聚苯乙烯(AZO-PS).两者通过β-环糊精和偶氮苯基团之间的主客体识别作用形成"线性-超支化"超分子聚合物PS-b-HPG.该聚合物可以在水中自组装形成囊泡结构.通过紫外滴定法表征了CD-g-HPG和AZO-PS之间的主客体复合能力,通过SEM和TEM表征了组装体的形貌.最后基于偶氮苯在紫外光照射下发生顺反异构化的性质,用紫外光照射组装体成功实现了组装体的解组装.     

基于“点击反应”的官能化环酯单体的合成及聚酯性能研究进展

聚酯高分子材料在医药生物材料领域有很广泛的应用,尤其是可作为药物缓释材料应用在人体当中。作为药物缓释材料的聚酯,需要具有较多的修饰位点,便于药物分子或其它小分子的键合。为了能够简便地、高效地将小分子键合到聚酯链上,可采用目前热门的"点击反应"进行小分子键合,这就需要将涉及"点击反应"的官能团引入到聚酯链上。由于采用合成聚酯的方法多为开环聚合反应,就需制备出双键和叁键官能化环酯类单体,便于以开环聚合方法制备官能化聚酯。本文综述了近年来基于"点击反应"而合成的官能化环酯类单体,将酯类单体分为三类进行了合成方法的详细介绍,重点归纳了所得到的官能化聚酯的聚合结果及其所键合的分子,阐述了官能化聚酯所具有的新性质,最后对这类聚酯材料的应用前景做了展望。     

pH值响应性超支化多臂共聚物的合成及其自组装行为研究

以超支化双硫酯为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合方法,合成了以超支化聚酯(Boltorn H20)为核,聚丙烯酸为臂的两亲性超支化多臂共聚物(H20-star-PAA),并通过紫外分光光度计、动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)对它在水溶液中的pH响应的自组装行为进行了研究.结果表明,在稀溶液条件下,H20-star-PAA始终以单分子胶束的形式存在,随着溶液pH的降低,胶束的PAA壳层会逐步塌缩,导致胶束尺寸减小;而在浓溶液条件下,当溶液的pH较低时,单分子胶束会进一步聚集形成多分子胶束.     

折叠链聚酯脲的合成与表征及其自组装行为研究

利用四甲基胍促进二羧酸与二溴代化合物的高效酯化聚合反应,设计、合成了一种新型手风琴式折叠链结构的聚酯脲.具有特殊结构的单体分别是4,4′-二羧基二苯基脲和3,5-二(溴代烷氧基)-苯甲酸酯,因此得到的聚酯脲具有类似接枝共聚物的结构.通过核磁氢谱(~1H-NMR)和傅里叶红外光谱(FTIR)对聚酯脲的结构及分子量进行了表征,结果显示,得到了分子量接近2×10~4的聚酯脲.通过核磁跟踪研究聚合反应动力学,结果表明,聚合反应速度与二溴单体的烷基链长度有关,二溴单体的烷基链较长时,聚合速率较慢.热重分析(TGA)结果显示,这种聚酯脲具有良好的热稳定性;由示差扫描量热(DSC)测试结果获知聚酯脲的熔融温度为57°C,表明它具有结晶性.脲基之间的氢键作用和苯环产生的π-π相互作用驱动这种聚酯脲在溶液中进行自组装.通过透射电子显微镜(TEM)研究聚酯脲的自组装行为,结果表明,该聚酯脲在氯仿和甲醇的混合有机溶剂中,静置4 h后,组装成片层结构;继续静置到3天后,形成了稳定的囊泡结构的聚集体,囊泡壁厚度约7 nm,接近折叠链宽度的预测值;小角X射线(XRD)测试结果表明聚酯脲是有序结构,进一步证实了合成的聚酯脲具有折叠链构象.     

官能化聚四氢呋喃-b-聚异丁烯-b-聚四氢呋喃三嵌段共聚物的合成与性能

采用2-氯-2,4,4-三甲基戊烷或对二枯基氯为引发剂和TiCl4或FeCl3为共引发剂,引发异丁烯(IB)可控/活性正离子聚合与官能端基转化,设计合成不同分子量及窄分子量分布的端基官能化聚异丁烯,如双端烯丙基溴官能化聚异丁烯(Br-PIB-Br)或双端烯丙基胺官能化聚异丁烯(H2N-PIB-NH2).采用烯丙基溴/高氯酸银体系引发四氢呋喃(THF)开环聚合,合成聚四氢呋喃活性链(PTHF+).进一步通过将IB可控/活性正离子聚合与THF可控/活性正离子开环聚合2种方法相结合,设计合成2种新型官能化聚四氢呋喃-b-聚异丁烯-b-聚四氢呋喃(PTHF-b-PIB-b-PTHF)三嵌段共聚物:(1)以上述Br-PIB-Br为大分子引发剂,在AgClO4作用下引发THF活性正离子开环聚合,采用水终止活性链端,设计合成双端为羟基的HO-PTHF-b-PIB-b-PTHF-OH三嵌段共聚物(简称:FIBF-OH);(2)以上述合成的PTHF+活性链与H2NPIB-NH2链端胺基发生高效亲核取代反应,设计合成中间链段连接点含―NH―官能基团的PTHF-b-HNPIB-NH-b-PTHF三嵌段共聚物(简称:FIBF-NH).在上述三嵌段共聚物中,极性PTHF链段与非极性PIB链段的热力学不相容,导致其呈现明显的微相分离,且微观形态与共聚组成相关.PTHF均聚物易结晶,在上述共聚物中由于PTHF链段单端受限致其结晶性减弱.三嵌段共聚物分子链的中间连接点含―NH―官能基团,具有更强的氢键作用,促进PTHF链段重排并结晶,易形成更紧密的超分子网络结构,导致即使在PTHF链段相对分子量为0.7 kg·mol^-1时仍具有较强的结晶性,且结晶熔融温度明显提高.此外,由于FIBF-NH中形成超分子网络结构,使材料具有优异的自修复性能,材料表面的切痕在常温下10 min后可以完全自愈合.本文设计合成的新型官能化PTHF-b-PIB-b-PTHF三嵌段共聚物兼具有PTHF与PIB的优良性能,在生物医用、智能修复等功能材料领域具有潜在的应用前景.     

两亲性超支化聚合物的研究进展

两亲性超支化聚合物作为一种新型功能性材料.近年来引起了人们的广泛关注.两亲性超支化聚合物的合成丰要是利用不同亲水性的链段对超支化聚合物端基进行改性,或者首先在超支化聚合物末端产生活性位点,再利用超支化分f作为大分子引发剂引发烯类单体进行斤环聚合、原子转移自由基聚合等得到以超支化聚合物为核的两亲性超支化共聚物;这些分子由...     

α-亚甲基-β-丁内酯的区域选择性聚合:合成线形与环状聚酯

设计不同的催化体系或引发剂实现了α-亚甲基-β-丁内酯(MβBL)单体的区域选择性聚合,合成不同拓扑结构的聚酯.选用偶氮二异丁腈(AIBN)自由基引发剂,选择性聚合MβBL的α位上亚乙烯基双键,形成线形含有四元环内酯单元的聚酯.使用SalenAlCH3金属配合物催化剂,区域选择性在MβBL的酰-氧键断裂,生成双键保留以间同结构为主的结晶性线形聚酯.有机强碱是MβBL的高效开环聚合催化剂,获得以酰-氧键断裂为主的线形聚酯.而使用简单碘化钠催化MβBL开环聚合,形成以烷-氧键断裂为主的结晶性环状聚酯.     

羟基酸引发ε-己内酯开环聚合的研究

研究了水、醇、羧酸存在下ε 己内酯开环聚合的情况 ,发现在适当温度下 (80℃ ) ,羧基并不引发ε 己内酯的开环聚合 ,但对羟基引发ε 己内酯开环聚合起加速作用 ,而且催化能力与酸度有关 .进而又对羟基酸(乙醇酸、DL 苹果酸、柠檬酸 )引发ε 己内酯开环聚合做了研究 ,合成了一系列含不同数目遥爪羧基的α 羟基 ω 羧基 (1,2 ,3)己内酯低聚物 (HCPCL) ,并对其结构做了酸值滴定、羟值滴定、UV、FTIR与1H NMR分析 .对羧基催化羟基引发ε 己内酯开环聚合的机理做了分析