生物降解材料胆酸-乳酸共聚物的热性能研究

通过直接熔融共聚法合成了系列的不同乳酸／胆酸组成比（LA／CA）的胆酸．乳酸共聚物,用DSC、TG等手段研究生物降解材料胆酸-乳酸共聚物的热性能。结果表明,共聚物的热性能与其组成、结构有关。LA／CA小的多核共聚物无明显熔融峰,热失重分两步进行;LA／CA大的单核共聚物出现明显双头熔融峰,其热失重一步进行,其Tg随着LA／CA增加而升高。     

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.     

基于乳酸和β-丙氨酸的聚酯酰胺共聚物合成及降解

采用直接熔融共缩聚方法成功地制备了L-乳酸/β-丙氨酸共聚物, 用红外光谱、核磁共振、凝胶色谱和DSC等方法对共聚物结构进行了表征; 考察了催化剂用量、投料比、聚合反应时间和反应温度等聚合条件对产物分子量及其结晶性能的影响. 实验结果表明, 采用质量分数为1.5%的亚锡复合催化剂在180 ℃下真空反应15 h为最佳聚合条件, 所得到的产物具有相对最大的分子量; 随着β-丙氨酸投料比增加, 相应共聚物的分子量明显下降. 所得到的L-乳酸/β-丙氨酸共聚物具有良好的降解性能, 聚合时间和β-丙氨酸含量对材料的结晶性能和降解性能均有较大的影响.     

共聚物的自组装研究进展

自组装是分子间通过非共价键相互作用自发组合形成的一类结构明确、稳定,同时具有某种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构的现象。利用共聚物自组装技术可以制备高度有序介观形貌的功能材料,这些材料有望在生物医学、药物释放、智能材料等领域得到广泛的应用。研究表明,不同结构的共聚物的自组装行为和功能一般不同,同时环境条件,如温度、pH值等也对共聚物自组装行为有很大影响。本文从共聚物结构及外部环境条件两个方面综述了近几年来共聚物的自组装行为规律,并分析了相关自组装结构应用的研究进展。     

均聚物/共聚物共混体系的相行为研究进展

通过控制均聚物与共聚物共混过程中的相行为,能够得到许多性能优异的材料。本文从理论和实验两方面总结了影响均聚物／共聚物共混体系相容性和形态结构的因素,主要包括均聚物的分子量、浓度,共聚物的组成、结构、浓度,与均聚物相应的共聚物组分的分子量,共聚物分子内的相互作用,均聚物与共聚物分子间的相互作用等。     

全共轭聚噻吩类和聚硒吩类嵌段共聚物的凝聚态结构调控

嵌段共聚物可发生微相分离形成丰富的介观尺度上的相结构,而共轭聚合物是一类具有特殊的力学、导电性能或光电功能的半刚性链高分子.全共轭嵌段共聚物因其兼具两者的特性而备受瞩目.本文着重介绍了近年来课题组在基于全共轭聚(3-烷基噻吩)和聚(3-烷基硒吩)嵌段共聚物体系的研究进展,通过改变体系的分子结构包括主侧链结构、侧链的烷基长度及取代基团等以及对体系在溶液状态及薄膜状态进行后处理包括改变溶剂、热处理、溶剂蒸气处理等来调控体系的微相分离行为和结晶行为,实现对材料凝聚态结构的调控.在此基础上,以有机场效应晶体管和聚合物太阳能电池器件作为最终体现聚噻吩或聚硒吩类体系凝聚态结构与性能关系的平台,将获得的调控体系凝聚态结构的有效策略用于实现其半导体材料物理性能的提升.     

强阴离子型丙烯酰胺共聚物P(AM-co-NaAMPS)的结构与性能

在水介质中实施了丙烯酰胺 (AM)与 2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸钠 (NaAMPS)的溶液共聚合 ,制备了组成系列变化的强阴离子型共聚物P(AM co NaAMPS) ;通过红外光谱法与元素分析法对共聚物的组成进行了表征 ;稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数及Huggins常数 ;测定了共聚物纯水溶液及盐水溶液的表观粘度及高温下共聚物盐水溶液的粘度保持率 ;重点考察了共聚物的结构与组成对其各种性能的影响规律 .实验结果表明 ,在聚丙烯酰胺 (PAM)分子主链上引入NaAMPS链节后 ,磺酸根的强阴离子性与庞大侧基的位阻效应 ,赋于共聚物P(AM co NaAMPS)以优良的溶解、增稠、耐温与抗盐性能 ,且这些性能随共聚物的结构与组成的改变发生规律性的变化 .     

聚癸二酸酐-聚乙二醇共聚物的制备与性能研究

研究了高真空熔融缩聚法制备聚癸二酸酐-聚乙二醇(PSA-PEG)共聚物,采用红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)对制备出来的PSA-PEG共聚物进行了结构表征,并进行了共聚物性能的测定.将癸二酸预聚物与不同分子量的PEG共聚,研究了聚合物结构组成与性能之间的关系,并通过改进实验方法,得到分子量分布较窄的共聚物(PDI:1.10),使制备出的PSA-PEG6000共聚物数均分子量Mn由原来的7291增加到12281.     

以化学键为加和单元研究二元共聚物的玻璃化温度

以玻璃化转变的热力学理论为基础,根据相邻C原子的不同取代情况对主链化学键进行分类,假定化学键的刚性能具有加和性,从而对Gibbs-DiMarzio方程进行了修订,提出了新的Tg-序列结构-共聚物组成关系方程.新方程中包含不同三元组序列的摩尔分率和相关均聚物、周期共聚物的Tg,方程中的所有参数可以通过实验测定或计算得到,没有纯粹的拟合参数,在共聚物的结构与Tg之间建立了直接而唯一的关系,因而此方程可以方便地解释各种共聚物Tg-组成关系曲线.如果二元共聚体系的周期共聚物或交替共聚物尚未合成,还可以通过该方程由无规共聚物的Tg-组成曲线对其Tg进行预测.将该方程应用到MMA-St、E-VAc无规共聚物,得到很好的结果.     

聚合物光电功能材料的合成与器件探索

在本实验室以前工作的基础上,利用Wittig反应和Wittig-Horner反应,合成了含有三苯胺单元的交替共聚物,它们具有良好的溶解性、成膜性和热稳定性,是一类具有较高效率的发绿光材料.通过在聚合物中引入芴和联苯的结构以及在PPV单元上引入不同链长的侧基等,研究了聚合物的几何构型以及位阻等因素对材料性质的影响.通过三元共聚研究了聚合物链中三苯胺含量对发光性能的影响,其中以三苯胺、PPV和二甲氧基PPV组成的三元共聚物在聚合物LED中得到了良好的电致发光性能.