聚谷氨酸苄酯-聚乙二醇嵌段共聚物的合成和表征

通过嵌段共聚技术,合成了聚γ－苄基L－谷氨酸（PBLG）作为疏水性链段－聚乙二醇（PEG）作为亲水性链段的嵌段共聚物。用对甲苯磺酸酯化－氨水皂化法合成带有端氨基的聚乙二醇（AT－PEG）,光气－甲苯液相法制备谷氨酸苄酯－N－羟酸酐（BLG－NCA）。用AT－PEG引发BLG－NCA聚合制备PBLG－PEG或PBLG－PEG－PBLG,通过不同的单体、引发剂浓度比调节聚合物分子量。用GPC、^1HNMR、IR对聚合物的结构进行了表征。结果表明,带有端氨基的聚乙二醇确实能引发BLG－NCA生成PBLG和PEG的嵌段共聚物,产物中几乎没有残存的PEG,共聚物的分子量可控。     

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。     

聚二甲基硅氧烷与聚四氢呋喃三嵌段共聚物的合成表征与性能

通过可控/活性正离子开环聚合设计合成一系列不同分子量的聚四氢呋喃活性链,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的双端胺基与反应制备PDMS与聚四氢呋喃(PTHF)的新型三嵌段共聚物(PTHF-b-PDMS-b-PTHF).通过FTIR与1H-NMR表征产物化学结构及共聚组成,由TGA、DSC及DMA研究嵌段共聚物热性能与动态力学性能,采用TEM和in situ POM观察嵌段共聚物的微观形态与结晶形态.常温下表征共聚物材料自修复性能及37°C下表征其抗菌性能.结果表明:采用体系引发四氢呋喃可控/活性正离子开环聚合制备预期分子量的,进一步与双端胺基官能化PDMS反应,反应效率可达95%左右,设计合成出一系列不同共聚组成的PTHF-b-PDMS-b-PTHF三嵌段共聚物.该共聚物呈现双连续微观相分离结构和结晶现象,随着PTHF链段的增长,结晶速率加快;与相同分子量均聚PDMS和PTHF相比,所制备的三嵌段共聚物的热稳定性明显提高;三嵌段共聚物链中存在2个―NH―基团,在分子链间形成氢键导致产生物理交联及聚合物网络,使材料具有较好的弹性、柔韧性和强度,同时具有自修复特性,将材料完全切开,常温下24 h后断面发生良好愈合,在应力作用下可被拉伸至原长的1.5倍;原位制备的三嵌段共聚物/银纳米复合材料对大肠杆菌表现出良好的抗菌性能.基于可控/活性正离子开环聚合方法合成的PTHF-b-PDMS-b-PTHF三嵌段共聚物/银纳米复合材料兼具PTHF、PDMS及纳米银的优良性能,在生物医用材料领域具有应用前景.     

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.     

通过负离子与RAFT机理转换法合成嵌段序列可控的三嵌段共聚物

利用负离子和可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合之间的机理转换,通过顺序加料制备了含有聚异戊二烯(PI)、聚苯乙烯(PS)和聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)的ABC、ACB以及BAC序列的三嵌段共聚物.机理转换系通过将负离子聚合产物活性端基与二硫化碳和卤代烃反应,将其转化成双硫酯基团,并作为大分子RAFT试剂,调控第二或第三嵌段的合成.通过调节不同单体的聚合顺序,制备了用同种聚合方法难以制备的、嵌段序列可控的三嵌段共聚物.用体积排除色谱(SEC)和核磁共振谱(NMR)等对产物进行了表征.     

ABA型聚L-丙氨酸-聚乙二醇嵌段共聚物的合成及其表征

利用L-α-丙氨酸和三聚光气反应制备了N-羧基-α-丙氨酸-环内酸酐(NCA).以聚乙二醇(PEG)为原料.制备了端氨基聚乙二醇(PEG-NH₂),并以此作为引发剂,引发NCA开环聚合.合成了不同组成和分子量的聚L-丙氨酸-聚乙二醇(PLAA-PEG-PLAA)嵌段共聚物.利用IR、¹H NMR、DSC、WAXD、CD等方法对共聚物结构进行了表征.结果表明,PEG-NH₂引发NCA开环聚合得到的是嵌段共聚物,通过¹H NMR谱得到共聚物组成及数均分子量;引入PEG的结果使聚L-丙氨酸的亲水性有所改善;CD测诚结果表明共聚物在水溶液中主链主要以α-螺旋构象存在.     

嵌段液晶高分子的合成进展

综述了近几年嵌段液晶共聚物在合成方面取得的新进展，主要包括活性聚合、液晶（或非液晶、低聚物与非液晶（或液晶）聚全物的单体反应、液晶低聚物与非液晶低降物直接反应和先制备非液晶嵌段共聚物再于侧链引入液晶基元四个方面。同时还简要地介绍了嵌段液晶共聚物的结构、性能以及今后的发展趋势。     

聚(苯乙烯-ε-己内酯)嵌段共聚物的研究

本文采用活性阴离子聚合方法合成聚(苯乙烯-ε-己内酯)嵌段共聚物。研究了聚合反应条件,并用GPC、柱上溶解分级及红外光谱进行表征。对产物进行结构分析,产物为聚(苯乙烯-ε-己内酯)嵌段共聚物,具有多相结构,是由无定形聚苯乙烯链段、无定形聚-ε-己内酯链段和结晶型聚-ε-己内酯链段组成的嵌段共聚物。对该嵌段共聚物的性能进行了测试。     

聚乳酸-b-聚(N~ε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乙二醇的合成与表征

用端氨基聚乳酸做引发剂,在DMF中引发Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸酐(Lys(Z)-NCA)聚合,合成了端氨基聚(Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乳酸两嵌段共聚物.以端羧基聚乙二醇经NHS活化与端氨基聚(Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸)-b-聚乳酸偶联,合成了聚(乳酸-b-Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸-b-乙二醇)三嵌段聚合物.利用IR、1H-NMR、GPC和TEM对它们的结构、形态进行了表征,结果表明,所合成的分子量可控、分子量分布窄(Mw/Mn=1.07)的嵌段共聚物,酰化反应产率达70%以上.同时聚乙二醇和Nε-苄氧羰基-L-赖氨酸被引入到聚乳酸主链中,在聚合物侧链脱保护后有望改善聚乳酸的细胞亲和性。     

两亲嵌段共聚物溶液内胶束形成的温度效应

合成了一系列具有两亲嵌段结构的聚（乙二醇）（PEO）一聚（丙二醇）（PPO）共聚物．利用荧光探针及示差量热法测定了共聚物水溶液的临界胶束形成温度（CMT）值．发现二嵌段共聚物（PEO－PPO）和三嵌段共聚物（PEO－PPO－PEO）有着类似的变化规律，即随共聚物分子中疏水链（PPO）长度的增大，其CMT值降低．但三嵌段共聚（PPO－PEO－PPO）则因疏水链段处于共聚物分子的两端，因而在溶液中有可能形成立体网状交联结构．此外，利用探针分子在不同极性溶剂中荧光峰值波长发生位移的现象可以对形成胶束内核的组织程度、极性大小进行估测．     

活性聚合法合成结构精确的含氟嵌段共聚物

结构精确的含氟嵌段共聚物具有优异而独特的化学和物理性能,有广阔的应用前景,因此受到广泛的关注.含氟嵌段共聚物可分为两类,一类是侧基含氟嵌段共聚物,另一类是主链含氟嵌段共聚物.活性聚合为嵌段共聚物的合成提供了最为重要的方法,利用它可以合成结构精确、分子量可控、分子量分布窄的嵌段共聚物.根据单体的反应特性选择不同的聚合方法,可以得到不同的含氟嵌段共聚物.本文主要综述了近几年利用各种活性聚合方法合成结构精确的含氟嵌段共聚物方面的进展.     

引发转移终止剂技术合成含有聚异戊二烯链段的三嵌段共聚物

含聚异戊二烯 (ＰＩＰ)链段的嵌段共聚物有着广泛的应用[1～ 3 ] ,有关它的合成、性能表征及应用方面的研究一直是学术及工业界的研究热点 .传统上 ,含有ＰＩＰ链段的嵌段共聚物用活性负离子聚合的方法来合成 ,例如 :聚苯乙烯 聚异戊二烯嵌段共聚物[3 ,4 ] .这是由聚合物增长链端的特殊活性所决定的 ,采用活性负离子聚合方法 ,不但能很好地控制共聚物的分子量和分子量分布 ,而且能控制共聚物中各组分的比例 .但是 ,负离子聚合通常需在较苛刻的条件下进行 ,如低温高真空、高纯度的单体和溶剂 ,而且能用于负离子聚合的单体也有限 .相对而言 ,…     

甲氧基聚乙二醇-b-聚L-半胱氨酸两亲性嵌段共聚物的合成与表征

首先以聚乙二醇单甲醚(mPEG-OH)为单体,采用经典的盖布瑞尔伯胺合成法合成了端氨基聚乙二醇单甲醚(mPEG-NH_2);然后以mPEG-NH_2为引发剂,S-苄基L-半胱氨酸N-羧酸内酸酐(BCys-NCA)为原料,通过N-羧酸内酸酐(NCA)开环聚合反应和液氨/钠处理脱除侧链上的保护基团,合成了两亲性嵌段共聚物甲氧基聚乙二醇-b-聚L-半胱氨酸(mPEG-b-PCys)。采用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对聚合物的结构和组成进行了表征。结果表明:成功制备了侧链具有还原性巯基的两亲性嵌段共聚物mPEG-b-PCys,并且其聚合度可控性良好。     

PH/温度响应的两亲性嵌段共聚物的研究

刺激响应性两亲性嵌段共聚物由于具有多种潜在的用途而引起广泛关注。其中,pH和温度响应的嵌段共聚物被认为是较易获得并对外界环境刺激响应较敏感的一类聚合物。本文综述了利用各种可控/活性聚合方法制备不同结构刺激响应性的两亲性嵌段共聚物研究的最新进展,重点介绍聚（甲基）丙烯酸及其酯类与聚环氧乙烷(PEO)和聚环氧丙烷(PPO)类结构的两亲性嵌段共聚物的合成以及它们在水溶液中对pH值和温度变化的响应性。     

PCL-PEG-PCL嵌段共聚物的合成与性能

研究了氮气保护下，以辛酸亚锡和聚乙二醇为共引发剂，引发ε－己内酯的开环聚合反应。在聚乙二醇（PEG）链段分子量保持不变的情况下，全盛了不同分子量聚己丙酯链段的PCL－PEG－PCL三嵌段共聚物，以及不同分子量PEG链段而聚己内酯链段相同的嵌段共聚物。采用GPC、DSC、FTIR、^1H-NMR及吸水性测试等分析手段表征了共聚物的结构和性能。结果表明聚合反应为可控反应，可通过调整聚乙二醇与ε－己内酯的比例来控制聚合物的分子量；聚乙二醇组分的引入有效地改善了聚合物的亲水性，并破坏了其结晶性。     

环氧丙烷聚醚三元醇/聚乳酸嵌段共聚物的合成与性能

以低不饱和度环氧丙烷聚醚三元醇与L型及DL型丙交酯为原料, 合成了不同单体物质的量比的聚醚与聚乳酸嵌段共聚物. 采用FTIR, 1H NMR, GPC对共聚物的结构进行了表征; 用DSC, DTA对共聚物的玻璃化转变温度、熔点及热分解温度进行了研究. 结果表明, 丙交酯在聚醚多元醇端羟基的引发下发生开环反应, 得到聚环氧丙烷L型乳酸(POLLA)或聚环氧丙烷DL型乳酸(PODLA)二嵌段共聚物. POLLA二嵌段共聚物具有结晶能力, 且随着L型聚乳酸链段的增长而增强. PODLA二嵌段共聚物为非晶态聚合物. 两种共聚物的玻璃化转变温度与共聚物的组成有关, 其值介于聚醚和聚乳酸玻璃化转变温度之间. 与聚醚三元醇相比, 二嵌段共聚物的耐热性得到提高, 其热分解温度提高了30～60 ℃, 约为235～262 ℃. 共聚物的结构和组成对材料的热降解机制有很大影响. PODLA在高温区发生热氧化降解.     

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.     

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.     

聚酰亚胺/聚醚刚柔嵌段共聚物的制备及其性能

以端氨基聚醚(D2000)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、3,4,3′,4′-二苯醚四甲酸二酐(OPDA)为原料,合成了一系列不同硬段含量的聚酰亚胺/聚醚刚柔嵌段共聚物.通过红外光谱(FT-IR)、氢核磁共振谱(<'1H-NMR)和热失重(TGA)证实了这些共聚物的化学组成.结果显示:随着嵌段共聚物中硬段含量增加,嵌段共聚物的起始分解温度增加.原子力显微镜(AFM)扫描图像显示:该嵌段共聚物在云母片表面发生相分离,在不同浓度下组装成不同的线团状、坑状和颗粒状图形.     

以高顺式聚丁二烯为软段的三嵌段共聚物的制备

从高顺式端羟基聚丁二烯(HTPB)出发,分别以ε-己内酯和苯乙烯为单体合成了2类以高顺式聚丁二烯为软段的三嵌段共聚物.以高顺式HTPB为大分子引发剂、辛酸亚锡为催化剂,引发ε-己内酯的开环聚合,合成了聚己内酯-b-聚丁二烯-b-聚己内酯三嵌段共聚物(CLBCL);通过高顺式HTPB末端羟基与2-溴代异丁酰溴(BBi B)间的酯化反应制备了ATRP大分子引发剂(Bi B-PB-Bi B),进而引发苯乙烯进行电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)反应,合成了聚苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS),反应具有较好的可控性,产物分子量分布较窄.通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13CNMR)、热重分析(TGA)和示差扫描量热分析(DSC)等对所制备共聚物的结构和性能进行了测试表征.TGA曲线表明,提高聚己内酯链段的含量,可在一定程度上提高CLBCL共聚物的热稳定性;SBS共聚物的热分解过程表现为一个阶段,与HTPB相比,其热稳定性略有提高.从CLBCL共聚物的DSC曲线上可明显观察到聚丁二烯链段的玻璃化转变温度和聚己内酯链段的熔点;SBS共聚物具有2个玻璃化转变温度,为–104.1和102.4oC,分别对应于聚丁二烯链段和聚苯乙烯链段的玻璃化转变温度.