聚四氢呋喃/聚苯乙烯交联嵌段及接枝共聚物的合成与阻尼性能

Carboxyl vinyl terminated polytetrahydrofuran macromers and telechelic oligomers were synthesized from hydroxyl terminated polytetrahydrofuran by end group conversion. From these macromers or telechelic oligomers and styrene polytetrahydrofuran/polystyrene segmented and graft copolymers were synthesized and the effects of molecular structure on the damping properties of those copolymers were also studied.     

聚环氧丙烷／聚苯乙烯接枝与嵌段共聚物的合成和阻尼性能

合成接枝和嵌段共聚物是研究阻尼材料的重要途径。可以在较广的范围内,调整共聚物的结构,使之具有良好的阻尼性能。我们选择聚环氧丙烷与顺丁烯二酸酐反应,制成端乙烯基大分子单体和遥爪低聚物,与苯乙烯共聚,制成接枝和交联嵌段共聚物。探讨了不同结构因素对阻尼性能的影响规律,研究结果有益于阻尼材料的分子设计。     

聚苯乙烯/聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物的合成与表征

通过阴离子溶液聚合合成了聚苯乙烯／聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚物(PS-b-PDMS),并用GPC、FTIR、DMA,^1H-NMR、TEM等分析手段袁征了其结构与组成;电镜测得该嵌段共聚物的微区尺寸大约为20～30nm,与计算微区尺寸的结果相近。该共聚物具有非常低的表面能。     

聚苯乙烯-b-聚硅氧烷-b-聚苯乙烯三嵌段共聚物的合成及表征

采用乙烯基封端的聚 (二甲基硅氧烷 )与溴化氢反应制得末端含有C Br的双官能聚 (二甲基硅氧烷 ) ,以此聚 (二甲基硅氧烷 )大分子为引发剂 ,CuCl为催化剂 ,4 ,4′ 二 (5 壬基 ) 2 ,2′ 联吡啶为配体 ,通过原子转移自由基聚合法 ,制得分子量和结构可控的聚苯乙烯 b 聚硅氧烷 b 聚苯乙烯 (PSt b PDMS b PSt)共聚物 .     

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.     

聚苯乙烯/聚二甲基硅氧烷嵌段与接枝共聚物表面聚集态的研究

利用ATR单点全反射技术以及XPS(X光电子能谱 )测试方法对聚苯乙烯 聚二甲基硅氧烷嵌段 (PS b PDMS)和接枝共聚物 (PS g PDMS)进行了研究 ,发现聚合物膜表面存在着有机硅富集层 ,PS b PDMS有机硅表面富集程度要高于PS g PDMS ,而且不同溶解度参数的成膜溶剂和不同极性的成膜介质对有机硅富集程度有一定的影响 .     

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.     

用含偶氮基的聚苯乙烯大分子引发剂合成两亲性嵌段共聚物

采用含偶氮基的聚苯乙烯预聚物（ＰＳ ＡＣＰＣ）作为引发剂，合成了苯乙烯（Ｓｔ）分别与甲基丙烯酸（ＭＡＡ）、甲基丙烯酸（β 羟丙酯）（ＨＰＭＡ）的嵌段共聚物，考察了ＰＳ ＡＣＰＣ引发第二单体的聚合反应行为，以及影响第二单体转化率和均聚物含量、共聚物组成的因素．用溶解性、凝胶渗透色谱（ＧＰＣ）、红外光谱（ＩＲ）、核磁共振（ＮＭＲ）、动态接触角（ＤＣＡ）等表征了嵌段共聚物．     

聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物的合成与表征

在常压、惰性气体保护下,以正丁基锂引发苯乙烯进行阴离子聚合,并用少量甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行终端共聚,制得了侧基含有环氧基团的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯嵌段共聚物.用GPC、FT-IR、1H-NMR及盐酸-二氧六环银量法对共聚物进行了分析,并考察了GMA用量、终端共聚的反应温度及时间对环氧侧基数量的影响.结果表明:在少量四氢呋喃和氯化锂的存在下,1,1-二苯基乙烯(DPE)"盖帽"的聚苯乙烯阴离子活性种在甲苯溶剂中可引发GMA单体聚合反应,所得聚合物分子链中环氧侧基数量可根据需要进行调节.适宜的终端共聚反应温度和时间分别为-65℃和0.5 min.     

接枝丙烯酰胺共聚物的溶液性能和微结构

采用水溶液自由基聚合法合成了新型的丙烯酰胺(AM)/4-乙烯苄基辛烷基酚聚氧乙烯(18)醚(VE)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)接枝共聚物(PAE),以解决驱油聚合物抗高盐性能差的难题.通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和核磁共振氢谱(1HNMR)对PAE的分子结构进行了表征.PAE盐溶液显示了两次盐增稠和热增稠效应.对于VE摩尔分数为0.93%的PAE,当其质量浓度为2.0g·L-1时,于30℃在5.0和90.0g·L-1NaCl溶液中的表观粘度分别为1167.0和338.0mPa·s,显示了优异的增粘和抗盐能力;并且于85℃在5.0g·L-1NaCl溶液中的表观粘度仍达685.0mPa·s,显示了良好的耐温性能.PAE还具有较好的表、界面活性.扫描电镜(SEM)照片显示,PAE在纯水中形成了独特的缔合结构,而且在盐水溶液中也形成了连续的微结构,这表明在水中伸展的分子链在盐水中的构象仍然较伸展.     

聚苯乙烯大单体与丙烯酸酯接枝共聚物对聚苯乙烯表面的改性研究

研究了由大单体技术合成的侧链为聚苯乙烯、骨架由丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟乙酯/丙烯酸丁酯组成的接枝共聚物对聚苯乙烯的表面改性效果(试样浇注于玻璃纸上成膜)。发现仅添加0.5wt％的接枝共聚物就可完全改变聚苯乙烯膜两面的临界表面张力γ-c与表面能中的色散力部份γ_s~D,少量添加的接枝共聚物在改性聚苯乙烯膜的两面呈现出明显的表面富集现象。虽然两类接枝共聚物的极性有较大的差异,但改性聚苯乙烯成膜后的自由表面均显示出与聚丙烯酸丁酯相同的低表面能(γ_s~D=37×10~(-3)牛顿·米~(-1)),而添加三元接枝共聚物的改性膜与玻璃纸接触的表面却具有高于聚苯乙烯的表面能|(γ_s~D=54×10(-3)牛顿·米~(-1))。这种改性膜的两面具有不同的表面能是由于接枝共聚物中不同的组分在膜的两面富集所致,已通过ESCA的表面测试结果证实,并与按Gibbs吸附式的计算值相符。     

聚苯乙烯大单体与乙酸乙烯酯的共聚及其接枝共聚物的表征

研究了聚苯乙烯大单体与乙酸乙烯酯的溶液聚合,结果表明,接枝效率随引发剂用量、聚合温度及小单体与大单体的投料比的增加而增加,随大单体的分子量增加而减少,而随单体浓度的变化呈现一最大值。共聚过程中大单体的转化率开始较小单体的增加快,后期变慢。用萃取法纯化的接枝共聚物经GPC、IR、~1H-NMR及PGC等表征,并算得平均接枝数为4—7。透射电镜表明接枝共聚物中存在微观相分离。     

含苯胺低聚物侧链的导电共聚物的合成与性能研究

通过高分子反应合成了含有不同长度苯胺链段的聚甲基丙烯酸类接枝聚合物 ,研究结果发现 ,当苯胺链段达到一定长度时 ,经质子酸掺杂后的聚合物具有一定的电导性 ,其中 ,接枝苯胺八聚体的共聚物经质子酸掺杂后其电导率可以达到 10 - 5S cm .     

具有血液相容性的嵌段聚酯-聚醚接枝共聚物的合成

本文研究了嵌段聚酯-聚醚膜经紫外光活化后,于水溶液中铈盐引发亲水性单体丙烯酰胺在其表面上接枝共聚合反应。同时对接枝物进行了证实和表征。并通过活体动物血液灌流实验表明,此接枝共聚物具有良好的血液相容性。     

丙烯腈-N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物的合成及其对聚丙烯腈分离膜的改性

以巯基乙胺盐酸盐(AESH)为链转移剂、2,2'-偶氮二异丁腈为引发剂,合成了具有端氨基的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm);与甲基丙烯酰氯反应,得到可聚合的PNIPAAm大分子单体;进而与丙烯腈共聚,合成了丙烯腈-N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物(P(AN-g-NIPAAm)).基于浸没沉淀相转化法制备了聚丙烯腈/P(AN-g-NIPAAm)共混膜.红外及核磁分析表明,通过调控AESH的浓度可制备得到不同链长的PNIPAAm大分子单体;用激光光散射进一步测定了共聚物的重均分子量;采用鼓泡接触角及浊度测定考察了共聚物的温敏特性;XPS结果证实PNIPAAm链在膜表面发生富集;纯水压滤实验发现所制备的分离膜40℃(高于PNIPAAm的LCST)时的水通量是25℃(低于PNIPAAm的LCST)时的近2倍,具有较明显的温敏性.     

乙烯基苯乙基聚苯乙烯大单体的合成与表征

以工业二乙烯基苯(DVB)作封端剂,用活性阴离子聚合方法首次成功地合成了乙烯基苯乙基聚苯乙烯大单体,讨论了封端时间、温度、活性种分子量、四氢呋喃及封端剂用量对合成效率的影响.结果表明:大单体的分子量与设计值很接近,分子量分布较窄,其数均官能度在0.9—1.1之间,偶联率小于10％.     

SYNTHESIS AND PROPERTIES OF POLYSTYRENE／LAPONITE NANOCOMPOSITES

Exfoliated polystyrene (PS)/laponite nanocomposites were prepared successfully. The characteristic doo1 diffraction peak of organo-laponite disappeared in the XRD patterns of nanocomposites, indicating that the laponite layers were exfoliated and the ordered crystal structure of laponite was destroyed because of the styrene polymerization. TEM observations showed that the exfoliated laponite primary particles were dispersed randomly in the PS matrix with lateral dimensions from 1 nm to 10 rim. SEM results showed that the PS/laponite nanocomposite particles were almost monodispersed spheres with the size of about 120 rim. Because of the interaction between PS and laponite nanolayers, the nanocomposites exhibited higher thermal stability and glass transition temperature when compared to pure PS.     

聚丙烯-聚磷酸酯嵌段共聚物的设计与合成

以苯乙烯基团封端的聚丙烯(PP-t-St)为起始物,通过马氏加成反应将溴化氢(HBr)加成到该聚丙烯的苯乙烯双键上,得到了苄基溴基团封端的等规聚丙烯(PP-t-BzBr).以PP-t-BzBr为大分子引发剂,引发含磷烯烃单体4-乙烯基苄基膦酸二乙酯(DEVBP)的原子转移自由基聚合(ATRP),合成了一种新型聚丙烯-聚磷酸酯嵌段共聚物(PP-b-PDEVBP,其中PDEVBP嵌段质量含量可达64.3%).对该共聚物进行了1H-NMR表征、示差扫描量热(DSC)、热失重(TGA)和微型量热(MCC)分析,结果表明该嵌段共聚物在保持聚丙烯本身的熔点和结晶度的同时,有效降低了热释放速率和提高了高温热分解残余物,可望改善聚丙烯材料的阻燃性.