线形聚(ε-己内酯)和星形聚(ε-己内酯)的合成及表征

以辛酸亚锡Sn(Oct)2为催化剂,分别通过苯甲醇和季戊四醇引发ε-己内酯(CL)的开环聚合(ROP),制备了线形聚(ε-己内酯)(PCL)和四臂星形聚(ε-己内酯)(S-(PCL)4)。用核磁共振氢谱(1H NMR)表征了聚合物的结构,用凝胶渗透色谱(GPC)测定了它们的相对分子质量。线形聚(ε-己内酯)(PCL)和四臂星形聚(ε-己内酯)(S-(PCL)4)可用后续制备基于聚己内酯的两亲性嵌段共聚物,为可生物降解药物输送载体的开发和应用打下基础。

基于δ-己内酯的多臂星形热塑性弹性体的合成和性质

以生物基单体δ-己内酯(δCL)和L-丙交酯(L-LA)为原料,以三羟甲基丙烷或季戊四醇为引发剂,通过一锅法顺序加料方式制备了具有明确结构的(PδCL-b-PLLA)n多臂星形嵌段共聚物。使用小角X射线散射表征了(PδCL-b-PLLA)n的微相分离结构。通过单轴拉伸和循环拉伸实验,研究了拓扑结构对(PδCL-b-PLLA)n多臂星形嵌段共聚物力学性能的影响。结果表明:在分子量相同的情况下,星形嵌段共聚物具有比相应的ABA线形嵌段共聚物更高的断裂强度、弹性回复率以及更低的残留应变;与四臂星形嵌段共聚物相比,三臂星形嵌段共聚物表现出更好的拉伸性和弹性回复性。

基于星型单体与RAFT相结合的超支化聚合物的合成与评价

为改变线性聚合物分子链长,高温下易剪切断链,抗温抗盐能力不足等缺点,在单体及组成一定的情况,通过改变聚合物的分子构象,采用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)法,基于星型单体与RAFT相结合制备得到黏度效应低、抗温抗盐能力强的超支化聚合物EHBPS-P。性能评价结果表明,EHBPS-P抗温可达220℃,加入超支化聚合物的基浆在220℃老化后黏度降低率为66.7%(同组分线性聚合物黏度降低率达90.98%),淡水、盐水、复合盐水基浆中加量为1.0%(质量分数)时,可使钻井液的滤失量控制在10.0 mL以内,优于线性聚合物,有较好持续抗温性和长效的作用周期。

线形聚(D,L-乳酸)和星形聚(D,L-乳酸)的合成研究

在辛酸亚锡Sn(Oct)_(2)催化下,分别用丙炔醇和季戊四醇引发D,L-丙交酯(DLLA)的开环聚合(ROP),合成了具有末端炔基的线形聚(D,L-乳酸)(PDLLA)和四臂星形聚(D,L-乳酸)(S-(PDLLA)4),通过核磁共振氢谱(^(1)H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物的结构和相对分子质量进行了表征。合成产物可用于后续制备基于聚乳酸的两亲性嵌段共聚物,为生物可降解性高分子材料的开发应用提供实验依据。

星形聚合物的研究与应用进展

回顾了结构性能独特且应用颇为广泛的非线性星形聚合物研究现状;介绍了星形聚合物的特点、应用,以及通过活性聚合制备星形聚合物的不同合成方法,比较了各种合成方法的优缺点;综述了星形聚合物用作研究聚合物的支化模型、简化树形聚合物复杂的支化结构、获得聚合物支化信息的研究进展。

阻滞阴离子聚合法合成星型聚苯乙烯的动力学研究

采用阻滞阴离子聚合法,以自制多锂(m-Li)为引发剂、三异丁基铝(TIBA)为阻滞剂、环己烷为溶剂,合成了一系列星型聚苯乙烯。考察了不同聚合条件下苯乙烯的聚合动力学行为,并求出相应的假一级表观增长速率常数和表观增长反应活化能(E″);考察了阻滞剂用量对聚苯乙烯相对分子质量及其分布的影响。实验结果表明,不同聚合条件下苯乙烯的聚合反应为一级反应;在一定聚合温度下,随n(TIBA):n(m-Li)的增大,苯乙烯聚合速率显著降低,当n(TIBA):n(m-Li)≥1时,聚合被完全阻滞;降低聚合温度亦能降低聚合反应速率,但n(TIBA):n(m-Li)的变化对聚合速率的影响更明显;随n(TIBA)∶n(m-Li)的增大,E″增大,聚苯乙烯相对分子质量分布加宽。

高固体分涂料用含羟基星形丙烯酸酯树脂的制备及性能

以占单体物质的量0.01%的低铜盐用量催化剂体系进行电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP),制备了丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸羟丙酯为单体的线形和六臂星形共聚物。采用折光指数-激光-黏度三检测联用GPC,1H NMR和DSC对聚合物的分子结构、共聚组成和玻璃化转变行为进行了研究。将聚合物配制成涂料用树脂溶液,流变行为研究表明星形聚合物溶液黏度最低。在高固含量时,星形聚合物降低黏度的优势更明显。在适合喷涂施工的黏度下,六臂星形共聚物比普通自由基聚合得到的商品化丙烯酸酯树脂的固含量可提高10%。采用异氰酸酯固化剂固化得到的漆膜性能测试表明,星形聚合物对应清漆的表干时间很短,同时力学性能达到良好水平。

5,10,15,20-四对羧基苯基卟啉及以其为核的星型聚合物的合成与表征

合成了5,10,15,20-四对羧基苯基卟啉(以其为核)与通过新的自由基聚合方法合成的聚丙烯酸丁酯(以其为臂)反应,成功得到了一种新的星型聚合物.紫外光谱中卟啉特征吸收峰B带、Q带的红移以及通过GPC对分子量及分散度的验证进一步推断了聚合物的结构.

活性聚合在星形聚合物合成中的应用

星形聚合物在近年来发展迅速,其结构、形态、合成方法与功能性是高分子科学的研究热点。本文主要从活性离子聚合手段与活性自由基聚合手段两方面对星形聚合物的合成方法进行分类,依托星形聚合物的单体选择、星形臂的特性以及整体功能性进行系统阐述,介绍近年来星形聚合物合成方法、形貌控制以及功能性质的最新研究进展。本文结合现阶段最新的研究成果,对星形聚合物在功能与应用之间的联系进行了展望与预测。

节能型溶聚丁苯橡胶的合成——Ⅰ.共聚物组成、序列分布、微观结构及分子量分布

以抽余油为溶剂、萘锂为引发剂、四氯化锡为偶联剂,并加入极性添加剂四氢呋喃(THF),用凝胶星形聚合法合成出新型的节能型溶聚丁苯橡胶(S-SBR)。用NMR法和GPC法研究表明,调节THF用量。可以控制St在分子链中的分布,共聚物的1,2-结构含量(B_v)可控制在21％～55％;B_v与聚合温度(t)的关系为B_v=50.98-0.503t;结合苯乙烯含量(St)可在10％至25％之间调节,其值基本与单体投料比相当,B_v=33.48-0.298St;所得产品的(?)_w/(?)_n=2.3～6.8,凝胶含量为1.3％。

氮官能化多锂引发合成星形苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物的微观结构和玻璃化转变温度

以六亚甲基亚胺锂(LHMI)与二乙烯基苯(DVB)合成的氮官能化多锂(简称Li)为引发剂,N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为极性调节剂,环己烷为溶剂,制备了带有氮官能化基团的星形无规苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物(SIBR),用核磁共振法进行了表征,并分析了TMEDA用量、聚合温度、引发剂浓度及DVB/Li(摩尔比)对SIBR微观结构和玻璃化转变温度(Tg)的影响。结果表明,在DVB/LHMI(摩尔比)为0.8的条件下,SIBR中有C—N存在,并且为臂数不等的星形聚合物;随着TMEDA用量的增加和聚合温度的降低,SIBR中非1,4-结构含量增加,Tg提高;在实验范围内引发剂浓度和DVB/Li对SIBR中非1,4-结构含量和其Tg影响不大。

单电子转移活性自由基聚合法制备星形丙烯酰胺二元共聚物

以四氯化碳(CCl_4)为引发剂,Cu0粉/三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,在水溶液中实现了丙烯酸钠(Na AA)和丙烯酰胺(AM)的单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP),得星形二元共聚物P(AM-co-AA)。考察了引发剂用量、催化剂用量、失活剂用量及引发温度和反应物浓度对Star shaped-P(AM-co-AA)黏均分子量的影响。结果表明,当引发温度为25.0℃,物料摩尔比为单体∶Me6-TERN∶CCl_4∶Cu Cl_2∶Cu0=680∶0.75∶1.25∶0.35∶0.7(其中,m(AM)∶m(Na AA)=4∶1)时,即AM在溶液中的质量分数为17.5%,Na AA在溶液中的质量分数为7.5%,引发剂在溶液中的质量分数为0.105%,催化剂在溶液中的质量分数为0.0224%,失活剂在溶液中的质量分数为0.024%时,所得聚合物产品相对分子质量最高,达到331万。

原子转移自由基聚合(ATRP)在星形聚合物合成中的应用

综述了近10年来采用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成星形聚合物的研究进展。从聚合单体、引发剂、聚合方法和反应条件以及聚合物性质等方面讨论了原子转移自由基聚合在星形聚合物合成中的应用,并根据聚合方法和引发剂对各种反应进行了分类。对原子转移自由基聚合技术在合成功能性复杂星形聚合物中的应用进行了展望。

四臂聚乙二醇/四氢呋喃星形嵌段共聚醚的实验研究

以四臂聚乙二醇(4a PEG)为大分子起始剂,三氟化硼乙醚(BF3·OEt2)为催化剂,在0℃冰水浴下用环氧丙烷(PO)引发四氢呋喃(THF)阳离子开环聚合合成出4a PEG/THF星形嵌段共聚醚。考察了4a PEG与THF质量比、PO用量、催化剂用量、反应时间对合成星形共聚醚产率、羟值和黏度的影响。用红外光谱(IR)、核磁共振(1H-MNR和13C-MNR)对星形共聚醚进行了表征。研究结果表明,合成星形共聚醚的较佳条件为THF与4a PEG质量比为3∶1,PO物质的量为THF物质的量的10%,催化剂物质的量为THF物质的量的3%,反应时间为1.5 h。

含溴四官能团引发剂引发单电子转移活性自由基聚合

以季戊四醇为原料合成了2,2-二溴甲基-1,3-二溴丙烷(PEBr4),并以此为引发剂,Cu0粉/三-(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,在二甲亚砜(DMSO)中实现了丙烯酸甲酯(MA)的单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP),得到了星形PMA。采用1H-NMR对PMA结构进行表征确认并采用GPC测定了PMA的分子量及分子量分布,单体转化率为36.3%时聚合物的分子量为13300,-Mw/-Mn=1.40;考察了水、单体/催化剂(引发剂)配比对聚合反应的影响。结果表明,H2O含量增加到20%(体积分数)导致表观聚合速率常数(kappp)由0.0367 h-1增加到0.2785 h-1;增加催化剂及引发剂用量分别导致kappp增加。

茂金属化合物合成星状羟基功能化无规聚苯乙烯

采用茂金属化合物(n-BuCp)2TiCl2,还原剂(Sn)及引发剂4,4’-亚甲基二(N,N-二缩水甘油基苯胺(I4))组成的催化体系,引发苯乙烯活性自由基聚合,合成了星状羟基功能化无规聚苯乙烯。考察了聚合温度、时间、投料比等反应条件对苯乙烯聚合的影响。用沸丁酮对所得聚合物进行抽提,并采用凝胶渗透色谱(GPC)和核磁共振(13C-NMR)对沸丁酮可溶部分的结构和性能进行了表征。GPC分析证明催化体系(n-BuCp)2TiCl2/Sn/I4引发苯乙烯聚合属于活性聚合;13C-NMR结果证明所得聚苯乙烯链段为无定型态。实验表明所得聚合物为星状羟基功能化无规聚苯乙烯。

含环三硅氮烷的星形聚硅氧烷的合成——环硅氮阴离子引发环硅氧烷开环聚合

以环三硅氮锂盐（ＤＮＬｉ３）为引发剂，成功地引发了环硅氧烷开环聚合．通过含氮量测定，利用１Ｈ、２９ＳｉＮＭＲ和ＩＲ谱以及分子量测定（ＧＰＣ）和特性粘度测试，并与模型化合物进行比较，证明所得聚合物是含环三硅氮烷的星形聚硅氧烷．研究了六甲基环三硅氮锂盐引发八甲基环四硅氧烷（Ｄ４）开环聚合的动力学，结果表明该聚合反应相对于Ｄ４为一级反应，同时也比较了不同促进剂对聚合速率的影响。

基于光聚合星型PEG-b-PCL大分子单体可生物降解水凝胶的合成及表征

以辛酸亚锡为催化剂 ,通过星型聚乙二醇 (PEG)引发ε 己内酯 (CL)开环聚合 ,制备了PEG b PCL嵌段共聚物 ,进一步以丙烯酸酯封端 ,合成了 3种水溶性大分子单体 .以 2 ,2 二甲氧基 2 苯基苯乙酮为引发剂 ,在紫外光作用下 ,大分子单体在水中由于胶束的形成能够迅速聚合形成水凝胶 .利用1 H NMR、FTIR、DSC、TGA、ESEM、凝胶含量、溶胀比等分析测试手段对大分子单体及其形成的水凝胶进行了表征 .结果表明 ,干胶迅速吸水而达到溶胀平衡 ,水凝胶具有较大的溶胀比和高的水含量 ;随着PEG臂数的增加 ,干胶的熔融峰顶温度下降 ,凝胶的溶胀比减小 ;

溶液法星型聚乳酸的合成与表征

探讨了采用辛酸亚锡为催化剂,多元醇及多元酸为引发剂,以溶液法制备星型聚乳酸的可行性,研究了不同引发剂对产物分子量的影响。采用核磁共振及DSC对产物进行了表征,结果表明:以溶液法合成星型聚乳酸是可行的,但与丙交酯开环聚合制备星型聚乳酸的方法相比,溶液法在产物结构和分子量控制上并不十分有效,由于反应受到多官能团核引发剂空间位阻和反应概率的影响,聚乳酸产物的结构除星型结构外也同时存在大量的线型结构。

阻滞阴离子聚合应用I.星形高抗冲聚苯乙烯的制备及其抗冲击性能

采用阻滞阴离子聚合方法,以自制多锂为引发剂,三异丁基铝为阻滞剂,制备了一系列含有星形高抗冲苯乙烯-丁二烯(S-B)二元共聚物的星形高抗冲聚苯乙烯(S-HIPS),考察了聚合物的分子参数、单体配比、组成分布、微观形态结构等对其抗冲击性能的影响。结果表明:S-HIPS由橡胶相星形丁苯-b-苯乙烯嵌段共聚物和树脂相星形聚苯乙烯组成;随着橡胶相含量的增加和树脂相相对分子质量的增大,S-HIPS冲击强度显著提高;当橡胶相质量分数在15.3%时,树脂相相对分子质量为82.6×10~4时,冲击强度高达33.0 kJ/m^2。