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.     

三臂支化PLLA-PDLA嵌段共聚物的合成及立构复合结晶行为

以三羟甲基乙烷为起始剂, 开环聚合L-丙交酯(LLA), 合成三臂支化左旋聚乳酸(PLLA)预聚物. 采用端基活化技术对预聚物进行端羟基活化, 再与D-丙交酯(DLA)进行开环聚合, 合成了不同分子量的三臂支化左旋聚乳酸-右旋聚乳酸(PLLA-PDLA)嵌段共聚物. 采用核磁共振谱和凝胶渗透色谱等对样品的结构和分子量进行测试, 结果表明,合成的嵌段共聚物链结构具有链段立构规整度和高分子量的特点; 通过调节DLA单体与PLLA预聚物的投料比, 可实现对PLLA-PDLA嵌段共聚物的序列结构调控. 差示扫描量热仪和广角X 射线衍射结果表明, 三臂支化PLLA-PDLA嵌段共聚物的异构体分子间生成立构复合晶体, 其熔点高于200℃; 共聚物的嵌段序列结构对材料的凝聚态转变行为有很大的影响.     

环氧丙烷聚醚三元醇/左旋聚乳酸三枝链嵌段共聚物的结晶行为

采用DSC对环氧丙烷聚醚三元醇/左旋聚乳酸三枝链嵌段共聚物(PPO-b-PLLA)的熔体结晶行为进行了研究. 在388～407 K范围内, 分别采用Avrami方程和Arrhenius方程进行了结晶动力学计算. Avrami指数n值约为2.2, 表明共聚物以二维生长方式进行晶体生长. 基于LH结晶理论, 对三枝链嵌段共聚物的结晶机理进行了探讨. 实验发现该体系共聚物的Regime II和Regime III转变温度随着n(PO)∶n(LA)的增大而变化, Kg (III)/Kg (II)＝2.0～2.2, 与LH理论预期值吻合. 实验结果表明三枝链的PPO链段对PLLA链段的结晶有很大影响, 使其成核较均聚物困难. 链折叠自由能σe和链折叠功q均高于PLLA的值.     

聚乳酸基可降解形状记忆聚合物的制备、结构与性能

以三枝化低不饱和度聚环氧丙烷/聚乳酸两嵌段共聚物(POLA)为原料, 甲苯二异氰酸酯(TDI)交联制备可降解聚环氧丙烷/聚乳酸基聚氨酯(POLA-PU). 通过对POLA共聚物序列结构的调控, 制备了由高模量低断裂伸长率的脆性到低模量高断裂伸长率的韧性POLA-PU可降解形状记忆材料. 由TMA测得POLA-PU的形变温度为96～153 ℃. POLA-PU试样在140 ℃的形状记忆恢复时间不超过20 s. 在200%拉伸形变条件下, POLA-PU的形变固定率在65%～100%之间, 形变回复率均可达100%. 实验表明, 形状记忆行为取决于链的交联密度, 记忆效应归属于不同温度下柔性链的构象熵变化. 降解实验结果表明, 聚乳酸链段的引入赋予了该形状记忆材料良好的降解性能, 且随着聚乳酸含量的降低而下降.     

PLLA/PDLA立构复合晶体的结晶、熔融行为

以水为引发剂合成了两种构型不同的左旋聚乳酸和右旋聚乳酸,运用DSC研究了分子量较低的PLLA/PDLA立构复合聚乳酸晶体的多重熔融行为,观察到随着180℃等温时间的增加,PLLA/PDLA共混物的立构复合晶体的熔点和熔融峰面积呈现震荡性变化行为,进一步的DSC和在线X射线研究结果显示,聚乳酸立构复合晶体多重熔融峰的震荡行为来自于晶体中就近生长的过量异构体链段的调整过程。