配位链转移聚合合成高密度聚乙烯-嵌段-等规聚丙烯嵌段共聚物

通过利用配位链转移聚合方法,设计"一锅两步法"合成路线合成了高密度聚乙烯-嵌段-等规聚丙烯两嵌段共聚物.双水杨醛亚胺锆催化剂/甲基铝氧烷催化体系,在二乙基锌作链转移剂的情况下,催化乙烯进行配位链转移聚合,生成双(聚乙烯基)锌并作为大分子链转移剂参与第二步由二甲基吡啶胺铪催化剂催化的丙烯等规聚合反应,最终得到高密度聚乙烯-全同聚丙烯(HDPE-b-i PP)嵌段共聚物.嵌段聚合物的分子量及分布、热性能、微结构等利用高温凝胶色谱(HT-GPC)、示差扫描量热法(DSC)、高温核磁(NMR)进行了明确表征.该类嵌段聚合物可用于增容商业料HDPE/i PP的共混物.扫描电镜(SEM)表征结果显示,通过加入10 wt%嵌段聚合物,共混物(70/30)中分散相粒子尺寸显著减小,两相界面粘结明显改善.     

交联型聚芳醚砜两亲嵌段聚合物的合成与表征

首先分别合成了主链上含有查尔酮结构的疏水段和侧链上含有叔胺的亲水段,然后通过疏水段与亲水段的末端缩合反应合成了一系列光敏性聚芳醚砜两亲嵌段聚合物,其结构和热性能分别通过1 H NMR,FT-IR,UV-Vis光谱,TGA和万能力学试验机等进行表征测试.该两亲性嵌段聚合物具有良好的溶解性、热稳性、力学性能和光敏性,在紫外光谱322nm处有最大吸收峰,在常温下经紫外光照射,分子链之间发生[2+2]环加成反应,聚合物分子之间形成交联结构,最大交联度可达到64%.     

两亲性嵌段共聚物PGMA-b-PMAPEG的制备及其胶束的布洛芬药物控制释放性能

利用自由基可逆加成-断链链转移(RAFT)活性/可控聚合法成功合成了两亲性嵌段共聚物聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)-b聚(甲基丙烯酸聚乙二醇酯)(PGMA-b-PMAPEG).利用傅立叶变换红外光谱、核磁共振谱仪、凝胶渗透色谱仪及透射电镜等分析了所合成聚合物的结构、胶束粒径及形貌.以布洛芬作为模型药物负载于聚合物胶束内,考...     

叶酸封端的聚(碳酸酯-co-乙二醇)嵌段共聚物的合成及其胶束的制备

在不添加催化剂的情况下,通过聚乙二醇单甲醚(mPEG)引发5,5-二甲基-1,3-二噁烷-2-酮(DTC)本体开环聚合,得到了生物可降解脂肪族聚(碳酸酯-co-乙二醇)(DMP)两亲性嵌段共聚物。将其与叶酸(FA)反应,合成了末端含有叶酸的生物可降解两亲性嵌段共聚物(FA-DMP)。所得聚合物结构经傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(1 H-NMR)、紫外光谱(UV-Vis)、凝胶渗透色谱(GPC)表征。利用聚合物FA-DMP的两亲性结构特点,采用透析法制备了其聚合物胶束。结果表明,在不添加任何催化剂的情况下,利用mPEG的端羟基可成功引发DTC开环聚合,且通过改变投料比可调控DMP嵌段共聚物的分子量;FA-DMP聚合物可形成具有一定纳米尺寸的胶束,且其粒径与聚合物的亲水-疏水链链长有关。     

两亲性树枝状嵌段共聚物刷的合成与构象研究

近期研究发现两亲性嵌段共聚物刷能引发“有序自发乳化”,一步法制备有序多孔光晶微球.上述研究主要基于侧链为线形聚合物的嵌段共聚物刷,而侧链拓扑结构变化对乳液受限自组装的影响尚不明确.本工作中设计合成了亲水和疏水的降冰片烯基楔形单体,并通过顺序开环易位聚合(ROMP)成功合成了一类两亲性树枝状嵌段共聚物刷.通过核磁氢谱(¹H-NMR)清晰表征了产物的化学结构,凝胶渗透色谱(GPC)表明共聚物的分子量呈较窄的单峰分布,聚合反应过程具有较好的可控性.通过改变单体和催化剂的比例获得不同分子量的共聚物刷,利用凝胶渗透色谱联用光散射(GPC-MALS)研究了侧链结构对聚合物溶液构象的影响,结果显示一代树枝状共聚物刷表现为无规线团构象,而二代产物则呈现棒状构象,单个聚合物链的原子力(AFM)表征证实了上述结果.     

可光、化学降解聚苯乙烯的合成与性能研究

通过1,3-二碘甲基-2-硝基苯与双(2-甲基丙酸)三硫代碳酸酯的高效聚酯化反应合成了主链中含有邻硝基苄酯和三硫代碳酸酯基团的聚合物,以其作为大分子链转移剂,进行苯乙烯的可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合,获得了多嵌段聚苯乙烯.大分子链转移剂和多嵌段聚苯乙烯的结构及分子量通过核磁氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)进行了表征.考察了多嵌段聚苯乙烯溶液和固态的降解性能及热性能.实验结果表明,多嵌段聚苯乙烯不仅在紫外辐照条件下可发生光降解,而且也可通过胺解和水解反应进行降解.热重分析(TGA)和示差扫描量热(DSC)结果显示,邻硝基苄酯基团和三硫代碳酸酯基团的引入,对于多嵌段聚苯乙烯玻璃化转变温度和热稳定性并没有明显的影响.     

SEOS/h-PEO共混物薄膜的微观分相结构

采用透射电子显微镜(TEM)观察由结晶性均聚物聚氧乙烯(h-PEO)与半结晶性嵌段共聚物聚苯乙烯-嵌-聚氧乙烯-嵌-聚苯乙烯(SEOS)组成的干、湿刷共混物薄膜结构.结果表明:4种共混系统的薄膜结构均由嵌段PEO和PEO均聚物组成球形PEO分散相;随着均聚物含量的增加,PEO分散相尺寸逐渐增大;当均聚物质量分数增大到33.3%时,在聚苯乙烯(PS)连续相中形成了类似胶束的"核-壳"结构.     

交联嵌段磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能

为提高磺化聚芳醚砜(SPAES)质子交换膜的质子传导率及稳定性, 制备了一系列交联嵌段SPAES质子交换膜(cbSPAES). 采用嵌段共聚方法, 在P₂O₅存在下, 利用磺酸基团与聚合物主链上活泼氢的脱水反应进行交联改性合成嵌段聚合物. 采用电化学阻抗谱技术测定了cbSPAES膜的质子传导率, 通过测试水中膜平面及厚度方向的尺寸变化率评价膜的尺寸稳定性, 通过加速老化试验评价膜的水解稳定性. 结果表明, 与未交联膜相比, cbSPAES膜的尺寸稳定性及水解稳定性明显提高; 在交联程度相同时, cbSPAES膜的吸水率和质子传导率随着磺化链段长度的增加呈上升的趋势. 如cbSPAES(30/10)-10膜在60 ℃水中的吸水率为65%, 平面方向和厚度方向的尺寸变化率分别为0.16和0.18, 质子传导率达到163 mS/cm.     

具有侧挂胆固醇液晶元的两亲嵌段功能大分子的合成及自组装研究

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法, 合成了系列具有刚性疏水胆固醇液晶元的聚甲基丙烯酸甘油酯-嵌段-聚甲基丙烯酸亚己基胆固醇酯(PGMA-b-PMA6Chol)两亲嵌段功能大分子. 运用核磁共振(NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)表征了其化学结构及分子量, 并对其热性质、液晶相结构及相转变行为分别运用热台偏振光显微镜(POM)、热重分析仪(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)和二维小角X射线散射(2D-SAXS)表征. 采用纳米沉淀法研究了所得嵌段大分子的溶液自组装, 动态光散射(DLS)和扫描电子显微镜(SEM)的研究发现溶液自组装聚集体为尺寸0.7～2.0 μm的球形结构, 其中含有较高刚性链段质量比例的嵌段大分子组装形成开口中空结构的聚集体, 且其尺寸随着溶液温度的升高减小, 呈现可逆温度变化响应性. 结果表明刚性疏水胆固醇液晶单元和具有多羟基结构的亲水性甲基丙烯酸甘油酯的嵌段共聚可以调控该类嵌段大分子自组装及溶液聚集体形貌.     

多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的合成及性能研究

采用电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)制备了端羟基聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(HO-PBA-b-PMMA),在此基础上,与六亚甲基二异氰酸酯三聚体(N3390)反应,合成了多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物.通过凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振仪(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱计(FTIR)对聚合物的结构进行了表征,利用原子力显微镜(AFM)观察了其形貌,采用动态热机械分析仪(DMA)和万能拉伸机研究了聚合物的热性能、力学性能及多臂嵌段共聚物对PMMA的增韧性能.结果表明:成功制备了端羟基聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯,以及多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物.在异氰酸酯基/羟基(NCO/OH)摩尔比为1.2/1时,制得的多臂嵌段共聚物相对分子质量最大,Mark-Houwink参数α值最小,表明此时三臂嵌段共聚物最多.多臂嵌段聚合物的拉伸强度和断裂伸长率比线型聚合物均有明显提高,且在NCO/OH摩尔比为1.2/1时达到最大,分别为7.6 MPa和73%.多臂嵌段聚合物具有更高的玻璃化转变温度(Tg).通过原子力显微镜(AFM)表明,多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物形成了以聚丙烯酸丁酯链段为核,聚甲基丙烯酸甲酯为壳的核壳结构.具有核壳结构的多臂聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物对聚甲基丙烯酸甲酯有明显的增韧作用.     

用Z-N催化剂分段聚合制备PP/EPR共混物的结构和形态特征

用Ziegler-Natta(Z-N)催化剂MgCl2/TiCl4/BMF-AlEt3(BMF代表内给电子体9,9-二甲氧基甲基芴),采用分段聚合的方法制备了PP/EPR原位共混物,通过改变乙丙共聚的时间调节聚合物中乙烯的含量.使用核磁共振(13C-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、示差扫描量热分析法(DSC)、动态力学分析(DMA)、扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜(PLM)等研究了聚合物的结构和形态特征.研究发现,分段聚合制备的PP/EPR共混物是一种包括丙烯均聚物、乙丙无规和嵌段共聚物在内的多组分混合物.动态力学的结果显示混合物中聚丙烯与乙丙无规共聚物的玻璃化转变峰出现了内移现象,说明两者呈现部分相容性.扫描电镜的照片表明了聚丙烯基体与乙丙无规共聚物分散相之间的相界面模糊,两相之间的相容性较好.随着聚合物中乙烯含量的增加,分散相出现明显的塑性变形,同时,聚丙烯的结晶形态也发生明显的变化,球晶的尺寸逐渐变小,同时球晶变得不完善.     

水分散体系中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸八氟戊酯嵌段共聚物的合成与表征

在聚合物链上引入氟元素可以赋予聚合物很多优异的性能 ,如良好的热稳定性、化学稳定性、生物相容性和憎水憎油性等 .含氟单体与一般单体共聚是合成含氟共聚物的重要途径 .通过原子转移自由基聚合 (ATRP)不仅可以实现多种单体的控制 (共 )聚合 ,而且可以合成出具有预定分子量、窄分子量分布以及结构明晰聚合物[1] ,我们曾报道了溶液体系中用ATRP方法合成含氟嵌段共聚物[2～ 4] .众所周知 ,大多数含氟聚合物都是通过乳液或悬浮聚合反应合成的 .然而 ,普通的乳液或悬浮聚合难以合成结构和组成可控的聚合物 ,如嵌段共聚物 ,所以近年来 ,水…     

一种光学活性三嵌段共聚物的ATRP合成及表征

以溴代聚砜为大分子引发剂,三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6TREN)/CuBr为催化体系,通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了结构预定且分子量分布窄的光学活性三嵌段共聚物,聚(N-甲基丙烯酰-L-亮氨酸甲酯)-嵌-聚砜-嵌-聚(N-甲基丙烯酰-L-亮氨酸甲酯)(PMALM-b-PSF-b-PMALM).通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、端羟基滴定等方法,研究了所合成的三嵌段共聚物的结构.利用差示扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)以及圆二色谱(CD)研究了嵌段共聚物的热性能和旋光性能.根据TGA计算出的PMALM链段与PSF链段的重复单元数之比,与1H-NMR计算的结果能较好的吻合.共聚物在聚合过程中旋光度发生了反转,且比单体的旋光度的绝对值显著增加,这可能是由于聚合过程中分子主链感应出了手性的二级结构诱导出手性放大效应引起的.在CH3OH/CCl4混合溶剂中,共聚物比旋光度的绝对值随溶剂极性增大呈线性减小趋势,这一结果与CD一起证实了PMALM链段的无规卷曲结构.     

主链型液晶聚硅氧烷聚氨酯的合成及性质

合成了主链型联苯类及氧化偶氯苯类液晶聚硅氧烷聚氨酯弹性体，采用红外光谱，示差扫描量热，动态粘弹谱及带热台偏光显微镜等方法对聚合物进行了表征，讨论了它们的结构与性能．研究结果表明，这一系列多嵌段聚氨酯多数是向列型的液晶高分子聚合物，液晶相的形成同嵌段聚氨酯样品的软硬段相互作用有着密切的联系     

聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物的合成与性质以及对紫杉醇增溶作用的研究

合成了一系列甲氧基聚乙二醇(MPEG)和聚(2-甲氧基乙基亚乙基磷酸酯)(PMOEEP)的两嵌段聚合物MPEG-b-PMOEEP,并研究了该嵌段聚合物对疏水性化疗药物紫杉醇(PTX)的增溶效果.以MPEG为引发剂、异辛酸亚锡为催化剂,对五元环状磷酸酯单体2-甲氧基乙氧基-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(MOEEP)进行开环...     

微乳液法制备水溶性双亲丙烯酰胺-苯乙烯嵌段共聚物

分别以十二烷基硫酸钠 (SDS)、壬基酚聚氧乙烯醚 (OP 10 )为表面活性剂 ,丙烯酰胺 (AM)的水溶液为连续相 ,苯乙烯 (St)为分散相 ,构成微乳液共聚合体系 ,合成了水溶性双亲嵌段共聚物 ,并通过荧光探针技术、差示扫描量热 (DSC)测试及流变性能的测定表征了共聚物的嵌段性结构 ,用红外光谱 (FTIR)及紫外光谱 (UV)分析了共聚物的化学组成     

聚(γ-苄基-L-谷氨酸)-b-聚(γ-十二烷基-L-谷氨酸)二嵌段共聚物的合成与表征

合成一种分子量分布窄、两嵌段侧链不同的新型聚(γ-苄基-L-谷氨酸)和聚(γ-十二烷基-L-谷氨酸)的二嵌段聚肽(poly(γ-benzyl-L-glutamate)-b-poly(γ-dodecyl-L-glutamate),PBLG-b-PDLG),并研究该嵌段聚肽的分子结构、热性能及液晶性.PBLG-b-PDLG的合成是利用N-羧酸内酸酐(N-carbonyl anhydride,NCA)法,以正己胺为引发剂,在0℃的条件下的氯仿溶液中,先将γ-苄基-L-谷氨酸NCA开环聚合获得了末端带胺基的活性PBLG-NH2沉淀后,再以其为引发剂加入γ-十二烷基-L-谷氨酸的NCA继续反应.氢核磁共振波谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)用于表征两嵌段的摩尔比、分子量及其分布,发现嵌段聚肽的分子量分布只有1.07～1.09.由红外光谱(IR)的分析得知PBLG-b-PDLG的二次结构为刚直棒状的α-螺旋结构.利用示差扫描量热分析法(DSC)考察材料的热性质,发现不同组成的PBLG-b-PDLG有不同的热行为,而在100℃附近都出现了微弱的热致相转变.采用偏光显微镜观察PBLG-b-PDLG磁场取向膜的相变行为中发现其相结构不同于一般无规共聚物所呈现的胆甾液晶结构,同时用在PBLG-b-PDLG的二氯乙烷溶致液晶溶液中观察到一般近晶相所呈现的扇形织构.     

化学酶法合成五嵌段聚合物及其自组装行为的研究

用酶促开环聚合与ATRP方法相结合,制备了聚甲基丙烯酸六氟丁酯-聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯-聚甲基丙烯酸六氟丁酯(PHFMA-b-PCL-b-PEG-b-PCL-b-PHFMA)五嵌段聚合物.首先用Novozym e 435作为催化剂合成了聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯三嵌段聚合物,然后通过端基官能化法合成了大分子引发剂,并用其引发甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)的ATRP反应,合成了五嵌段聚合物.通过核磁和GPC证明了大分子引发剂和五嵌段共聚物的结构,五嵌段共聚物的GPC分析表明这种合成方法的可行.共聚物胶束的直径和大小通过动态光散射方法和原子力显微镜测试,五嵌段共聚物在水中的的自组装行为也被研究.结果证明胶束是球形,其平均直径为77 nm.聚合物在四氢呋喃中的浓度对聚合物的聚集形貌有很大的影响.     

一种含乙氧羰基偶氮苯液晶三嵌段共聚物的合成与表征

利用原子转移自由基聚合(ATRP),合成了一种含有乙氧羰基偶氮苯的液晶三嵌段共聚物,并合成了一种同样偶氮生色团的均聚物进行对比.均聚物(PC6ET)由偶氮单体甲基丙烯酸{6-[4-(4-乙氧羰基苯基偶氮)苯氧基]己酯}(C6ET)的ATRP反应制备.嵌段共聚物的合成,先通过聚环氧乙烷(PEO)和过量的2-溴异丁酰溴、三乙胺反应,得到双端大分子引发剂(Br-PEO-Br);再进一步通过C6ET的ATRP反应,得到了三嵌段共聚物(PC6ET-PEO-PC6ET).热分析、偏光显微镜观察和X射线衍射实验证实,合成的均聚物和嵌段共聚物均为近晶型液晶聚合物.三嵌段共聚物的液晶清亮点比均聚物的稍低.     

活性负离子聚合制备八臂星形嵌段共聚物及其氢化反应研究

首先使用活性负离子聚合法合成(聚苯乙烯-b-聚异戊二烯)锂(PS-PI-Li)活性链,再利用其与八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷(OVPOSS)发生偶联反应,通过分级沉淀去除少量低偶联产物,即可得到纯的八臂星形嵌段共聚物(PS-PI)_8POSS;最后,采用对甲苯磺酰肼(TSH)对(PS-PI)_8POSS中的PI链段进行氢化加成反应,制得另一种含有饱和烃链段的新型八臂星形嵌段共聚物(PS-HPI)_8POSS,并初步探究TSH投料量和反应时间对氢化加成反应的影响.采用凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)详细表征了聚合物的化学结构、分子量和分子量分布,并利用热失重分析(TGA)测试了(PS-PI)_8POSS在氢化加成反应前后的热稳定性.