聚己内酯在聚己内酯/聚乙烯基甲基醚共混体系中的结晶研究

通过示差扫描量热(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)研究了聚己内酯(PCL)/聚乙烯基甲基醚(PVME)共混体系中PCL的结晶行为.研究结果表明,共混聚合物中PCL的结晶度几乎不随体系的组成而发生变化.共混物中PVME的存在没有改变PCL的晶体结构,但是随着PVME含量的增加,片晶之间的距离则大,这主要是由于非晶层增厚引起的.

聚乙烯基吡咯烷酮对聚乙烯基吡咯烷酮/聚己内酯半互穿网络水凝胶性能的影响

在乙酸乙酯中,以聚己内酯(PCL)和N-乙烯基吡咯烷酮为原料,制备了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)/PCL半互穿网络水凝胶(简称水凝胶),考察了PVP含量对水凝胶的热性能、溶胀率、力学性能和降解性能的影响。实验结果表明,干水凝胶的熔融温度为58.6～62.7℃,与PCL的熔融温度无明显差别;PVP质量分数为0,30%,50%,70%时,水凝胶中PCL的结晶度分别为46.37%,32.23%,29.43%,19.82%;随PVP含量的增加,水凝胶溶胀率增大,断裂强度降低,断裂伸长率减小;随引发剂用量的增加,水凝胶溶胀率先增大后减小,断裂强度降低,断裂伸长率先增大后减小;在84d内水凝胶中PVP的质量分数分别为0,30%,50%,70%时,PCL的降解率分别为1.39%,5.56%,6.35%,7.94%。

酚酞基聚芳醚砜和聚乙烯的共混研究

以聚乙烯接枝聚乙二醇(PE—g—PEO)为增容剂并用于酚酞基聚芳醚砜(PES—C)与聚乙烯(PE)共混体系。用力学性能测定等方法研究了增容剂用量、PEO加入量对PES—C与PE共混物拉伸强度的影响。结果表明.一定量的增容剂可以改善:PES—C与PE的相容性并提高PE的拉伸强度;同时.加入少量聚乙二醇(PEO).可以通过改善PES—C的加工熔融性,提高PES—C和PE的相容性,从而改善共混物的力学性能。

两亲性嵌段共聚物聚乙烯吡咯烷酮-b-聚己内酯的合成及自组装行为

以巯基乙醇(MCE)为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用自由基聚合方法合成了端羟基聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-OH)亲水链,然后用合成的PVP-OH为大分子引发剂,辛酸亚(Sn(Oct)2)为催化剂,通过对ε-己内酯(ε-CL)的开环聚合得到两亲性嵌段共聚物聚乙烯吡咯烷酮-b-聚己内酯(PVP-b-PCL)。通过核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱对PVP-OH和PVP-b-PCL的结构进行了表征,凝胶渗透色谱测得PVP-b-PCL的相对分子质量分布指数(PDI)为1.57。用荧光探针方法测得PVP-b-PCL的临界胶束浓度(CMC)为0.0017 mg/m L。荧光探针的各向异性表明PVP-b-PCL在水溶液中首先发生自缔合作用,随后再聚集形成胶束。PVP-b-PCL浓度较低(<0.1mg/m L)时胶束平均粒径约为100 nm,浓度较高(>0.1 mg/m L)时胶束粒径约为200 nm,胶束形貌主要为球形。

HQEE改性PCL基形状记忆聚氨酯的制备

聚(ε-己内酯)(PCL)是一种半结晶性聚合物,由于其具有良好的可降解性和形状记忆性能,PCL的改性被广泛关注和研究。通过分子交联的方式将氢醌-双(β-羟乙基)醚(HQEE)引入一种具有树枝状拓扑结构的PCL基形状记忆聚氨酯。其中,六亚甲基二异氰酸酯作为固化剂、三羟甲基丙烷(TMP)作为交联剂。用傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射光谱分析、热重分析、差示扫描量热分析和形状记忆性能分析表征所制备的形状记忆聚氨酯(SMPU)。分析结果表明,异氰酸酯(—NCO)活性基团全部参与反应,成功制备得到SMPU试样。所制备的SMPU均具有结晶性,且其结晶性能随扩链剂(HQEE和三甲基戊二醇)含量的升高而降低,热降解性能良好,在30.9~40.2℃范围内出现结晶/熔融峰,形状回复率均为100%,形状固定率和形状回复时间均随扩链剂含量的增大而减小。综合分析得到,试样SMPU-H2和SMPU-H3的结晶性能适中,表现出良好的形状记忆性能。其中,SMPU-H2和SMPU-H3的硬段含量分别为38.51%和46.39%,形状记忆转变温度分别为35.5,34.7℃。

二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯及其聚合物的制备和表征

以二乙二醇十八烷基醚和甲基丙烯酰氯为原料,采用醇钠-酰氯法合成了二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯(DEGOEMA),并利用自由基聚合得到聚(二乙二醇十八烷基醚单甲基丙烯酸酯)(PDEGOEMA).采用凝胶渗透色谱(GPC)分析测试了PDEGOEMA的分子量和分子量分布.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)和X射线衍射(XRD)对DEGOEMA和PDEGOEMA的结构、相变行为、热稳定性和晶体结构进行了研究.结果表明,这种新型单体及其聚合物是一种具有稳定的结构、良好的结晶性能、高相变焓及良好热稳定性的相变材料.PDEGOEMA的起始吸热温度为41℃,起始放热温度为36℃,热焓为73 J/g,在314℃以下热稳定性良好,可用于加工或使用温度较高的环境.

两亲性聚己内酯-b-聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸(2-羟乙酯)三嵌段共聚物的合成及成胶束化研究

通过开环聚合(ROP)、DCC偶合反应及原子转移自由基聚合(ATRP)合成3种不同臂数(线性、三臂和六臂)的聚己内酯-b-聚乙二醇-b-聚甲基丙烯酸(2-羟乙酯)(PCL-PEG-PHEMA)三嵌段共聚物。通过核磁氢谱(1 H NMR)红外谱图证明合成了设计产物。以溶剂挥发法制备胶束并进行载药实验。用激光粒度仪测定胶束粒径、粒径分布及zeta电位,用荧光光谱仪以芘荧光探针法测定临界胶束浓度,用紫外-可见分光光度计表征胶束载药量、包封率。结果表明,3种三嵌段共聚物均能形成稳定的载药胶束,其中具有星形结构的六臂的三嵌段共聚物具有最低的胶束粒径和临界胶束浓度、最高的载药量和包封率。因此,星形六臂的PCL-PEG-PHEMA可作为新的药物载体材料。

羟丙基甲基纤维素接枝聚己内酯二醇的合成、表征及性能

采用羟丙基甲基纤维素(HPMC)和聚己内酯二醇(PCL)为原料,以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为接枝桥梁,利用酰胺化反应将PCL接枝到HPMC分子上,成功合成了改性接枝聚合物羟丙基甲基纤维素接枝聚己内酯(HPMC-g-PCL)。利用红外光谱(IR)表征了产物结构,探讨了MDI在整个过程的桥联作用,利用热重分析(TGA)和示差扫描量热分析(DSC)对合成产物的热性能进行了表征,结果表明HPMC经PCL接枝改性后,失重率降低,热稳定性得到增强。

卟啉为核的聚(ε-己内酯)-嵌段-聚[甲基丙烯酸-2-(N-葡萄糖酰胺)乙酯]的合成及性能

通过开环聚合和原子转移自由基聚合制备了3个四臂星型卟啉为核的聚(ε-己内酯)-嵌段-聚[甲基丙烯酸-2-(N-葡萄糖酰胺)乙酯](4sPCL-b-PGAMA)共聚物。产物的结构通过1HNMR、GPC、UV-vis得以确证。通过DSC发现,当共聚物中亲水聚[甲基丙烯酸-2-(N-葡萄糖酰胺)乙酯](PGAMA)的质量分数由0%增至79%时,结晶度由73.9%降至0.9%,证明PGAMA能有效改善聚(ε-己内酯)(PCL)的结晶性。通过荧光探针法研究含等量潜在卟啉核的四(4-羟基苯基)卟啉(THPPH2)、4sPCL24和4sPCL24-PGAMA37在相同光照条件下的荧光淬灭程度(ΔI),发现ΔI THPPH2>ΔI4sPCL24>ΔI4sPCL24-PGAMA37,证明大分子骨架能有效延缓卟啉核的自淬灭。4sPCL-bPGAMA自组装胶束的形态随着PGAMA质量分数从79%降至21%,由70 nm左右的球过度为蠕虫状,最终转变为200 nm左右囊泡。此外,加入刀豆球蛋白(Con A)后的4sPCL-b-PGAMA胶束水溶液的紫外吸光度明显增大,说明两者在水中形成更大的交联聚集体,证明该共聚物对Con A具有特定的生物分子识别作用。

高乙烯基高相对分子质量环保型充油星形溶聚丁苯橡胶的合成

以环己烷/己烷为溶剂,正丁基锂为引发剂,乙基四氢糠基醚（ETE）为结构调节剂,采用间歇聚合工艺对丁二烯与苯乙烯进行负离子共聚合反应合成溶聚丁苯橡胶（SSBR）,考察了引发温度、ETE用量对单体转化率及乙烯基含量的影响,研究了偶联剂种类对SSBR性能的影响以及偶联的最佳条件.结果表明,采用ETE调节体系、甲基三氯硅烷偶联体系,填充牌号为VIVATEC 500的环保型填充油37.5份,当聚合引发温度为35～45℃、ETE质量分数为350×10-6时,可以得到数均分子量约为29.00×104左右、乙烯基质量分数为60％以上的充油星形SSBR,其力学性能和动态力学性能较好.随着偶联温度的升高和偶联时间的延长,偶联效率提高,当偶联温度达到55℃以上、偶联时间为15 min时,偶联效率超过50％.

反向ATRP乳液聚合法合成聚甲基丙烯酸丁酯的性能研究

采用 Cu 催化剂和偶氮引发剂进行了甲基丙烯酸丁酯的反向原子转移自由基乳液聚合 ,研究了乳化剂、催化剂、反应时间对乳液稳定性、乳胶粒大小和形态以及聚合反应可控性的影响。结果表明原子转移自由基乳液聚合和常规乳液聚合存在着很大的差异 ,特别在成核机理和动力学方面。

基于奇数碳软链段PBT基弹力丝的制备及结构性能

通过分子结构和聚合工艺设计合成了基于奇数碳软链段(聚三亚甲基醚二醇,PO3G)的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)基弹性体(PBT-PO3G),并分别以PO3G质量分数为20%和30%的PBT-PO3G为原料,采用熔融纺丝法制备弹力丝。通过与偶数碳软链段(聚四氢呋喃醚二醇,PTMG)质量分数为30%的PBT基弹性体(PBT-PTMG)及其弹力丝进行对比,探究奇数碳软链段结构对弹性体和弹力丝热力学性能的影响规律。结果显示,PBT-PO3G弹性体和弹力丝的回弹性优于PBT-PTMG,这是因为奇数碳软链段不易结晶。当牵伸倍数为2.5时,PO3G质量分数为30%的PBT-PO3G弹力丝的断裂强度为1.25cN/dtex,在定伸长10%条件下循环拉伸10次,回复率达93%。研究结果可为聚醚酯在弹性纤维领域的应用提供借鉴。

一种多羟基聚硫醚酯的制备及其表征

以双(2-巯基乙基)醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯为原料,制备出了一种多羟基聚硫醚酯,采用GPC、核磁共振波谱和红外手段对聚合物进行了表征,并对聚合物的热稳定性进行了表征。

羟丙基甲基纤维素/魔芋葡甘聚糖水溶性包装薄膜的制备及性能研究

水溶性包装薄膜是一种新型功能化的包装材料,具有在水中可以溶解,安全方便,环保等特点,近来引起人们的广泛关注.传统的水溶性薄膜以聚乙烯醇为主,但是聚乙烯醇原料主要来自石油,存在可持续性发展的问题.扩展水溶性原料范围、探索力学性能较好的薄膜,是水溶性包装薄膜研究的重要方向.魔芋葡甘聚糖（KGM）提取自天然植物,水溶性和成膜性较好,且与其它多糖类材料共混相容性较好;羟丙基甲基纤维素（HPMC）是天然纤维素通过醚化改性得到的,具有水溶性和成膜性,可再生、性能稳定.本文以魔芋葡甘聚糖为基体,加入羟丙基甲基纤维素,进行溶液共混,采用流延法制备一种水溶性包装薄膜.

以混合聚醚为软段的含能热塑性聚氨酯弹性体的性能研究

采用熔融二步法合成了以聚叠氮缩水甘油醚（GAP）和聚环氧乙烷-四氢呋喃共聚物（PET）为软段,以2,2-二叠氮甲基-1,3-丙二醇和HMDI为硬段,硬段含量为55%的混合聚醚型含能热塑性聚氨酯弹性体（ETPUE）,通过FTIR、DSC、DMA及机械性能测试对该弹性体进行了结构和性能表征,发现所合成的ETPUE具有GAP含能弹性体的特征,具有明显的相分离,ETPUE中PET的引入使GAP的Tg降低,在PET含量达到软段总质量的30%时,能观察到PET的玻璃化转变,在所研究的温度范围内,所合成ETPUE没有明显的结晶。同时结果表明,ETPUE中引入PET后,硬段的Tg具有先降低后升高的规律,软段中PET的含量增加,ETPUE的拉伸强度呈现下降的趋势,断裂延伸率有升高的趋势,当软段中PET的含量达到30%~40%时,其综合性能较优。

聚ε-己内酯多元醇的合成与表征

采用了对苯二酚二羟乙基醚(HQEE)作为反应的起始剂,与ε-己内酯按照设计的分子量合成聚己内酯二元醇,探讨了反应温度,反应时间和催化剂等因素对合成反应的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)、羟值滴定对聚己内酯二醇进行了表征。结果表明,以有机铋为催化剂,且用量为ε-己内酯单体质量的0.1%,在温度为150℃的氮气氛围条件下保温反应5 h,最终所得到的聚己内酯二元醇的相对分子质量与理论值一致,且产物的分子量分散系数控制在1.3以下,获得了窄分子量分布的聚己内酯二醇。

二嵌段共聚物PCL-b-PB与PVME共混体系的结晶行为比较

用1H-NMR对两种不同共聚组成的己内酯-丁二烯嵌段共聚物(PCL-b-PB)链结构进行了分析。尽管两种共聚物中丁二烯百分含量不同,但丁二烯链段的平均长度基本一致。用红外光谱、差示扫描量热法和偏光显微镜研究了在两种己内酯-丁二烯嵌段共聚物中加入非晶组分聚乙烯基甲基醚(PVME)所形成共混体系的混容性和结晶行为。结果表明具有较长己内酯链段的PCL1-b-PB和较短己内酯链段的PCL2-b-PB与PVME形成的共混体系中均存在着分子间相互作用,且都具有一定的混容性。然而由于嵌段共聚物中己内酯链段的长度不同,样品的结晶能力存在明显差异,PCL1-b-PB/PVME体系中PCL链段结晶能力明显较强。并且结晶形态具有一定的差异:形成清晰环带球晶的温度、组成范围不一致。

两亲性嵌段共聚物改性的多壁碳纳米管的制备

通过对碳纳米管进行表面改性制得具有引发ATRP反应活性的碳纳米管(MWNT-Br),以MWNT-Br作引发剂经过两次ATRP反应将聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和聚甲基丙烯酸特丁酯(PtBMA)先后接枝到多壁碳纳米管表面制得两亲性嵌段共聚物接枝的碳纳米管(MWNT-PVP-b-PtBMA),用红外光谱、热失重和透射电镜对两亲性碳纳米管进行了表征。并考察了修饰前弱亲油性的纯碳纳米管、酸化后亲水性的碳纳米管和修饰后两亲性碳纳米管这3种碳纳米管在水和氯仿形成的两相体系中的分散情况,观察到所制备的两亲性碳纳米管能够均匀分散在油水两相界面上。

侧基差异对聚乙烯基衍生物特性黏数和极性的影响

基于改进的构象-构型统计方法,推导了计算均方电偶极矩和均方回转半径的通用公式,应用于研究侧基的结构和极性对聚乙烯醇(PVA),聚乙烯基甲基醚(PVME)和聚醋酸乙烯酯(PVAc)等链物理性质的影响.计算得到其全同链均方电偶极矩特征比分别为2.51、2.15和1.39,间同链温度系数差异达到5.68×10-3K-1,并且均方电偶极矩与侧基极性的方向和链构型、均方回转半径与侧基尺寸和柔性有明显相关性.通过比较特征比对构象能的微分值,发现PVA、PVAc和PVME侧基的相互作用能对特征比的影响比聚乙烯吡硌烷酮的影响更大,如PVME微分值可达到-81.2×10-2mol/J.通过对照特性黏数,观察到聚丙烯酸甲酯的值比PVAc的值更为多变.