基于端羟基聚丁二烯液体橡胶制备功能性嵌段聚合物的研究进展

端羟基液体丁二烯橡胶(HTPB)的活性端羟基在适当条件下可制备成大分子引发剂,将具有特定功能的聚合物通过嵌段共聚改性的方法连接在HTPB的两端,形成结构多样、功能丰富的嵌段聚合物。本文综述了近年来利用HTPB制备的嵌段聚合物在火箭推进剂性能改进、刺激响应性聚合物、可拉伸半导体材料和两亲性聚合物等方面的研究进展,并对利用HTPB制备新型嵌段聚合物的未来进行了展望。

嵌段聚合物辅助合成EuF3微米球

本论文以NH4BF4作为氟源,在葡萄糖基三嵌段共聚物(PAG-b-PNIPAM-b-PAA, PGNA),即聚(丙烯酰基呋喃葡萄糖)–聚(氮–异丙基丙烯酰胺)–聚(丙烯酸)的辅助下,通过简单、温和的湿化学法合成了分散性良好的EuF3微米球。研究发现,该微米球是由薄的纳米片自组装而成,PGNA在自组装过程中既是配体又是分散剂。与EuF3纳米片相比,EuF3微米球表现出更强的荧光性质。

用双硫酯链转移法合成嵌段聚合物

研究了以双硫酯为链转移剂进行的均聚和嵌段共聚物的合成 .首先合成大分子链转移剂 ,得到分子量可控、多分散性系数较小的均聚物PMMA、PBMA、PEMA、PEA、PBA、PMA、PSt,多分散性系数一般小于 1 30 .在相同的条件下 ,甲基丙烯酸酯类的聚合速度最快 ,苯乙烯其次 ,丙烯酸酯类最慢 .用末端带有双硫酯基团的PSt、PBMA、PBA为链转移剂 ,加入多种第二单体聚合得到实测分子量与理论分子量接近 ,且多分散性系数较小的两嵌段聚合物 .在链转移剂和引发剂的比例为 3∶1～ 6∶1的范围内 ,聚苯乙烯同样可以作为第一嵌段得到和其它酯类单体的两嵌段聚合物 .1 H NMR方法证明了聚合物的末端带有双硫酯基团 .嵌段聚合时必须加入微量的自由基引发剂以形成大分子自由基 。

氧亚甲基连接的聚氧乙烯多嵌段聚合物的合成和性能研究

用不同分子量聚乙二醇和二氯甲烷在氢氧化钾存在下合成几种氧亚甲基连接的聚氧乙烯多嵌段聚合物。某些聚合物具有较好的力学性能和一定的结晶度，聚合物与ＬｉＣｌＯ_４络合物的室温电导率较高，３５℃时的电导率随聚氧乙烯链段分子量变化出现峰值。以电导率最高的络合物为电解质，Ｎａ_（１＋ｘ）Ｖ_３Ｏ_８复合物和Ｌｉ片分别为正、负极组装了薄型锂电池并测定其放电性能．

SPEEK/PES嵌段聚合物的制备及性能

燃料电池作为高效环保的绿色能源,有望在未来获得广泛应用.质子交换膜是燃料电池的核心部件,其研制和开发备受瞩目.以Nafion膜为代表的全氟磺酸型质子交换膜,具有较高的质子传输能力及优异的尺寸和化学稳定性,其研制已实现工业化.然而其使用温度较低、价格昂贵及阻燃性差等缺点限制了Nafion膜的更广泛应用.

反气相色谱法测定苯乙烯-氧乙烯-苯乙烯三嵌段聚合物的表面能

采用反气相色谱法测定了苯乙烯 氧乙烯 苯乙烯三嵌段聚合物 (PS PEO PS)的色散成分的表面能 (γsd) ,研究探讨了温度及嵌段聚合物链段结构组成对γsd 的影响 ,并确定了γsd 与温度的数学关系式。研究结果表明 :在 70℃～ 12 0℃范围内 ,PS PEO PS的表面能较低 ;随着PS PEO PS表面组成中氧乙烯 (EO)成分的增加 ,色散成分的γsd 增大 ,且对温度的变化极其敏感 :随温度的升高 ,γsd 急剧地呈线性下降。

一种高温嵌段聚合物水基压裂液的室内研究

以St、MAA和EtA为主要单体,以双硫酯为链转移剂,采用具有可逆加成-断链转移双重作用的乳液聚合法合成了含有一个亲水段和一个疏水段的嵌段聚合物压裂液增稠剂,通过实验确定了合成的适宜条件。结果表明,该嵌段聚合物压裂液耐温达到170℃,且耐剪切(在高温高压条件下,浓度为4%的共聚物交联压裂液在170s^(-1)条件下剪切1h后的增稠剂保留黏度为50 mPa·s对应的温度为171℃)、破胶彻底(在不同浓度冻胶中加入1%微胶囊破胶剂DG-2破胶,破胶后体系的剩余黏度均低于5mPa·s),满足油田现场施工需要。

PBMA-b-PDMS-b-PBMA嵌段聚合物的合成与表征

以羟基封端的聚二甲基硅氧烷和α-溴代异丁酰溴为原料,制备了双官能度Br-PDMS-Br,并以此为大分子引发剂,CuCl和2,2’-联吡啶为催化剂,通过原子转移自由基聚合制备了聚甲基丙烯酸丁酯-聚二甲基硅氧烷-聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA-b-PDMS-b-PBMA)三嵌段聚合物。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁(1 H NMR)、凝胶渗透色谱分析仪(GPC)、热失重分析仪(TGA)、接触角测试仪、扫描电子显微镜(SEM)对三嵌段聚合物的结构及聚合反应进行了表征与测试。结果表明三嵌段聚合物具有较好的热稳定性、疏水性和微相分离。

基于RAFT聚合策略合成功能化聚烯烃嵌段聚合物的研究进展

首先介绍了可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)的聚合机理及其常用的RAFT试剂,并与其它两种活性可控自由基聚合[氮氧化合物媒介的自由基聚合(NMP)和原子转移自由基聚合(ATRP)]进行了简单的优缺点对比。其次,介绍了近些年在基于RAFT聚合制备功能化聚烯烃嵌段聚合物研究中取得的进展,重点综述了制备功能化聚烯烃嵌段聚合物时所采用的6种方法,包括①烯烃配位聚合与RAFT聚合相结合;②阴离子聚合与RAFT聚合相结合;③阳离子聚合与RAFT聚合相结合;④Click反应与RAFT聚合相结合;⑤开环聚合与RAFT聚合相结合;⑥叶立德活性聚合与RAFT聚合相结合。最后,对基于RAFT聚合策略设计合成功能化聚烯烃嵌段聚合物的研究前景与实际应用进行了展望。

含有POSS的嵌段聚合物的制备及热性能

以单官能团笼状结构倍半硅氧烷(POSS)为引发剂,氯化亚铜/2,2-联吡啶为催化体系,甲苯为溶剂,采用原子转移自由基聚合法(ATRP)制备了大分子引发剂POSS/PMMA和POSS/PMMA-PS嵌段聚合物。通过核磁共振(1H-NMR)、X射线光电子能谱(XPS)和凝胶渗透色谱(GPC)表征了大分子引发剂和嵌段聚合物的结构,实现了POSS在聚合物中的单分散。此外,热重分析(TGA)结果表明,POSS/PMMA和POSS/PMMA-PS嵌段聚合物的分解温度与纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)相比分别提高了60℃和151℃。

PS-PMMA-PBMA三嵌段聚合物的ATRP合成及表征

以氯化亚铜(CuCl)/2,2'-联吡啶(bpy)为催化体系,苄基氯为引发剂,采用本体原子转移自由基聚合(ATRP)方法,引发苯乙烯(St)聚合,合成出大分子引发剂聚苯乙烯(PS-Cl)。用此大分子引发剂在溶液体系下引发第二单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,合成出PS-PMMA-Cl二嵌段聚合物。再以此二嵌段聚合物为大分子引发剂引发甲基丙烯酸丁酯(BMA)聚合,合成出三嵌段聚合物PS-PMMA-PBMA。运用凝胶色谱、红外光谱、核磁共振氢谱及差示扫描量热技术等对三嵌段聚合物进行表征。

嵌段聚合物胶束的研究进展

综了近十年来嵌段聚合物在选择性溶剂中形成胶束方面的研究进展。探讨了胶束形成的热力学、动力学、胶束结构的表征方法和流体力学性质。

含糖嵌段聚合物的合成

含糖嵌段聚合物生物降解性和生物相容性好,其分子链上含有大量可反应性基团(如羟基、氨基或羧基),可进行后续功能化改性,在热塑性弹性体、增容剂、表面活性剂、生物降解材料、药物载体材料等方面显示出广阔的应用前景,是近年来发展起来的一种新型功能材料。本文综述了含糖嵌段聚合物的合成研究进展,糖种类涉及寡糖、纤维素、葡聚糖、直链淀粉和透明质酸等,聚合方法主要包括阴离子聚合、阳离子聚合、自由基聚合、开环聚合、酶促聚合、化学偶联等。

新型两亲性含糖嵌段聚合物的合成与自组装

以β-环糊精(β-CD)和2-乙基-2-噁唑啉(EtOz)为原料,通过活性端基化学偶联法制备了乙酰麦芽七糖/聚(2-乙基-2-噁唑啉)两嵌段聚合物(AcMH-b-PEtOz),借助核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱等手段证实了产物的化学结构.采用核磁共振氢谱、荧光光谱、透射电子显微镜、动态光散射及紫外-可见分光光度等方法探讨了产物在水溶液中的自组装行为.结果表明,所得嵌段聚合物直接溶于水后可通过自组装形成纳米球形"核-壳"结构胶束,同时具有温度响应性.所得聚合物的临界胶束浓度(cmc)为4～7mg/L,平均粒径(d)为83～115nm,临界相转变温度(LCST)为49～64℃,并且均可通过PEtOz的链长进行调控.

甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯嵌段聚合物的RAFT聚合制备

以二硫代苯甲酸异丁腈酯为RAFT试剂,偶氮二异丁腈为引发剂,制备不同嵌段长度的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯嵌段聚合物。嵌段聚合物数均分子量的实验值与理论值接近,但由于RAFT聚合过程中,聚甲基丙烯酸甲酯死聚物的生成,使嵌段聚合物的分子量分布指数较宽。

对称长链和近对称短链两嵌段聚合物混合体系相行为研究

利用自洽平均场理论(SCMFT)系统地研究了对称长链和近对称短链两嵌段聚合物混合体系在纳米尺度下的自组装行为.体系中具有较高聚合度的对称长链熔体处于层状相,聚合度较低的近对称短链熔体处于无序相,而其混合体系却随着两种成分的不同比例呈现出有序-无序相转变、有序-有序相转变及有序-无序两相共存等复杂的相行为,计算结果与近期类似体系的实验有着较好的吻合.同时与两种对称的两嵌段聚合物混合体系的计算结果进行了比较,得出这两种体系的异同之处.

嵌段聚合物胶束药物传递系统的稳定性综述

载体材料在血液中的稳定性对开发性能优越的嵌段聚合物胶束缓控制剂至关重要。文中从热力学和动力学角度叙述了影响胶束稳定性的因素,并从降低胶束纳米粒子临界胶束浓度,提高胶束纳米粒子疏水核结合强度,交联胶束纳米粒子的核及壳等几个方面综述了提高嵌段聚合物胶束稳定性的方法。

苯乙烯-氧乙烯-苯乙烯三嵌段聚合物的受限结晶行为的反气相色谱分析

采用反气相色谱法研究了苯乙烯 氧乙烯 苯乙烯三嵌段结晶聚合物 (PS PEO PS)的结晶熔融相变 ,测定了PS PEO PS的结晶度、熔点以及熔程 ,探讨了正构烷烃探针分子的碳链长度对测定结果的影响。研究结果表明 :PS PEO PS的微相分离对PEO链段的结晶行为有较大的影响 ,其晶体结构中存在由多种不完善PEO结晶和PS非结晶构成的中间层 ;正构烷烃探针分子的碳链长度对测定PS PEO PS的熔点和熔程无影响 ,但对结晶度测定和PEO结晶熔融相变的检测影响较大 ,所测得PS PEO PS的结晶度随正构烷烃探针分子碳链的增长而降低 ,合适的短链正构烷烃探针分子能真实反映中间层的存在以及中间层中不完整PEO结晶的多重熔融相变。

酶促聚合和原子转移自由基聚合“一锅法”合成嵌段聚合物及其性能表征

用酶促聚合和原子转移自由基聚合相结合的'一锅法'合成了聚甲基丙烯酸正丁酯嵌段聚10-羟基癸酸[PBMA-b-P(10-HD)],通过核磁共振(1H NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构以及分子量与其分子量分布进行了表征,并通过动态光散射仪(DLS)和原子力显微镜(AFM)对聚合物在水溶液中的性质进行了研究.所得嵌段聚合物纳米粒子呈球形结构,平均直径为135 nm左右.

嵌段聚合物修饰的金纳米粒子的制备及表征

通过RAFT合成聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)-b-聚(乙二醇甲基丙烯酸酯)嵌段共聚物(PGMA-bPMAPEG),再用半胱氨酸(Cys)使PGMA中的环氧基团开环,制备含有巯基的两亲水嵌段聚合物PMAPEG-bP(GMA-Cys)。并以其作为修饰剂,通过原位还原法使HAuCl4在NaBH4的还原下制备金/聚合物纳米复合粒子(Au@PMAPEG-b-P(GMA-Cys)NPs)。经FT-IR、UV-vis、TG、XRD、TEM和DLS表征,发现金纳米复合粒子呈均匀分散的球形,平均粒径约为10nm,在527nm处出现了金纳米粒子的表面等离子共振吸收峰,金约占总重量的49%。由于外层嵌段共聚物的修饰作用,金纳米复合粒子在室温下放置6个月未发生粒子间的聚集。