聚乙烯-超支化聚醚接枝共聚物的合成、改性及增容研究

采用烯烃配位共聚合的方法制备了支链末端带羟基的功能化聚乙烯大分子引发剂,然后采用缩水甘油开环聚合的方法合成了线性-超支化接枝共聚物(LHGCs),并对聚合物末端进行功能化,获得末端为苯酯基的线性-超支化接枝共聚物(LHGCs-Bz)。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁分析表征了所合成聚合物的结构。采用TGA、DSC对聚合物热性能进行研究,表明接枝聚合物具有很好的热稳定性。XRD测试表明端基和超支化支链对线性聚乙烯链的结晶性能有一定影响。通过将LHGCs-Bz作为增容剂加入到线性低密度聚乙烯/聚己内酯(LLDPE/PCL)共混体系,证明了LHGCs-Bz这种同时拥有非极性聚乙烯主链和极性超支化聚醚支链的聚合物有一定的增容性,共混体系的相尺寸随增容剂的加入而减小,并且与极性/非极性的嵌段比例有关。     

两亲性嵌段共聚物PLA-b-PDMAEMA的合成及性能研究

以2-苄基三硫代碳酸酯基乙醇为引发剂,在辛酸亚锡催化下引发丙交酯(LA)开环聚合,合成大分子链转移剂PLA macro-CTA,加入第二单体聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA),通过可逆-加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,得到两亲性嵌段共聚物PLA-b-PDMAEMA。采用核磁共振光谱(1 HNMR和13 CNMR)、红外光谱(FT-IR)及凝胶色谱(GPC)对合成的共聚物化学结构进行表征,并通过接触角测试和热重分析(TGA)对其进行性能测试。结果表明成功合成了嵌段共聚物且分子量分布指数较窄;引入PDMAEMA链段后聚乳酸的热稳定性和亲水性得到提高。     

纳米铜/PMMA-b-PS的超声合成及有序组装

在超声辐射作用下,以α-溴代丙酸乙酯为引发剂,溴化亚铜/2,2-联吡啶为催化体系,通过原子转移自由基聚合(A-TRP)制备了分子链末端含有一个α-溴原子的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-Br)。以此为大分子引发剂引发苯乙烯单体进行ATRP反应,制得聚甲基丙烯酸甲酯嵌段聚苯乙烯(PMMA-b-PS)共聚物。通过硼氢化钠还原聚合物体系中的溴化亚铜,从而得到纳米铜/PMMA-b-PS复合粒子。红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)表征嵌段共聚物的结构;凝胶渗透色谱(GPC)测定了共聚物的相对分子量和多分散系数;X射线光电子能谱(XPS)证明纳米铜和PMMA-b-PS嵌段共聚物中PMMA之间存在一定的相互作用;通过高分辨透射电子显微镜(HTEM)观察到纳米铜具有诱导聚合物组装的现象。     

ATRP法合成PMMA-b-PS-b-PFx-14三嵌段共聚物

首先通过原子转移自由基聚合(ATRP)得到了末端含卤素的聚甲基丙烯酸甲酯，以这种PMMA为大分子引发剂，引发苯乙烯的ATRP反应，得到了末端含卤素的PMMA-PSt双嵌段共聚物。再以这种双嵌段共聚物大分子为引发剂，引发含氟丙烯酸酯Fx-14的ATRP反应，得到了一种PMMA-PSt-Fx-14三嵌段共聚物．通过GPC、核磁、粘度等数据证实了该聚合物的结构，并详细讨论了由于PMMA-PSt-Fx-14在溶液中的线团行为所产生的GPC测试中出现的特殊现象。     

线型-超支化结构两亲性嵌段聚合物mPEG-b-hPCL的合成、表征、自组装行为及体外释药行为的研究

通过开环聚合、酯化反应等方法制备聚乙二醇-聚己内酯(PEG-b-hPCL)线性-超支化嵌段共聚物,利用核磁(1 H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)等表征。DSC结果表明超支化PCL的熔程较长;测定临界胶束浓度(CMC),发现随着聚合物中PCL含量增加,胶束CMC下降;在水、甲醇中自组装,发现水中聚集体粒径为300nm左右,大于甲醇中的聚集体;通过透射电镜(TEM)发现水相聚集体为胶束,甲醇相聚集体为纳米颗粒。以吲哚美辛为药物,研究PEG-b-hPCL胶束的载药能力,其载药量在15%左右,包封率在33%左右,36h后累积释放量有所不同,较高PCL含量的胶束的药物释放量较少。     

PCL-b-PHEAA两亲性嵌段共聚物的制备与表征EI北大核心CSCD

两亲性嵌段共聚物分子链中含有亲水链段和疏水链段,在组织工程、药物缓释、基因输送等领域有潜在的应用价值,常被用作生物医用材料。通过原子转移自由基聚合(ATRP)在聚己内酯(PCL)分子链中引入亲水性基团,以改善其疏水性能。文中首先制备了聚己内酯大分子引发剂,PCL与2-溴异丁酰溴(BIBB)反应,得到聚己内酯引发剂;再以溴化亚铜为催化剂,2,2-联吡啶为配体,ATRP法引发羟乙基丙烯酰胺(HEAA)聚合,得到两亲性嵌段共聚物。通过核磁共振、红外光谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析、扫描电镜、热重分析等方法对共聚物进行表征。结果表明成功合成了PCL-b-PHEAA共聚物,嵌段共聚物在50℃附近发生熔融转变,为致密的层状结构。两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装成胶束,在药物缓释方面有潜在的应用价值。     

聚己内酯/聚磷酸酯嵌段共聚物的合成及胶束的制备

以辛酸亚锡为催化剂,N-叔丁氧羰基乙醇胺(Boc-NHCH2CH2OH)为引发剂引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合制备了端羟基聚己内酯(Boc-PCL-OH),然后用Boc-PCL-OH引发磷酸酯(EEP)单体开环聚合制备了聚己内酯/聚磷酸酯(BocPCL-b-PEEP)嵌段共聚物。利用核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对共聚物结构进行了表征。以芘作荧光探针,研究了嵌段共聚物胶束的形成及临界胶束浓度(CMC)),利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)分别研究了胶束的粒径分布和形态。结果表明,Boc-NHCH2CH2OH能够引发ε-CL得到Boc-PCL-OH,Boc-PCL-OH能引发EEP开环聚合得到相对分子质量分布在1.08~1.09的嵌段共聚物,在一定条件下嵌段共聚物能够形成单分散的100nm左右的球形胶束,临界胶束浓度(CMC)和胶束粒径随着PEEP链段的增长而减小。     

支化苯乙烯-丙烯腈共聚物合成与结构表征

以α-溴代异丁酸叔丁酯(t-BBiB)为引发剂,二乙烯苯(DVB)为支化单体,经原子转移自由基聚合(ATRP)合成支化苯乙烯/丙烯腈共聚物。用核磁共振(~1H-NMR)、凝胶渗透色谱-多角激光散射(GPC-MALLS)和黏度测试方法对聚合反应过程和聚合物进行表征和分析。结果表明,反应初期生成带有悬垂双键的初级链,在单体转化率达到40%后悬垂双键参加反应生成支化聚合物;随着单体转化率的提高,支化结构更为完善,聚合产物Zimm支化因子变小;同一聚合物样品中,分子质量较高的组分具有相对较高的支化程度,表现出相对更小的Zimm支化因子。     

聚酰胺6-聚氨酯嵌段共聚物的制备及其性能研究

为了改善浇铸聚酰胺6(MC-PA 6)的冲击韧性,制备了聚酰胺6-聚氨酯(PA 6-PU)嵌段共聚物.采用示差扫描量热分析(DSC)、动态力学性能分析(DMTA)以及静态力学性能测试研究了PU柔性组分对PA 6-PU嵌段共聚物结构和性能的影响.结果表明,当PU柔性组分含量为15%~20%(质量分数,下同)时,共聚物中出现了2个熔融峰,表明晶粒尺寸分布较宽;DMTA确定PA 6-Pu嵌段共聚物只有1个玻璃化温度(α松弛峰),说明共聚物为单相体系.PA 6-PU嵌段共聚物的力学性能数据表明,随PU组分含量的增加,共聚物的拉伸强度下降,但50℃和25℃时的冲击强度大幅度提高.     

SBP嵌段共聚物的合成和鉴定EI

用正丁基锂为引发剂,四氢呋喃为添加剂,按阴离子顺序加料方法合成了聚苯乙烯-丁二烯-4-乙烯吡啶(SBP)嵌段共聚物,经FTIR、UV、DSC、DDV等测试方法表征,证实了所合成的聚合物为聚苯乙烯-丁二烯-4-乙烯基吡啶嵌段共聚物。研究表明4-乙烯吡啶在聚合体系中聚合反应极为迅速且由于吡啶环上N原子对碳阴离子较为敏感,故嵌段共聚物中含有部分分子量较高的支化高分子。透射电镜表明样品具有精细的微相结构。聚合物的微相结构随聚合物中聚丁二烯含量提高,可以从蜂窝状结构转变成层状结构。     

Fuel Cells: Structure‐Morphology‐Property Relationships of Non‐Perfluorinated Proton‐Conducting Membranes (Adv. Mater. 42/2010)

A fundamental understanding of structure‐morphology‐property relationships of proton exchange membranes (PEMs) is crucial in order to improve the cost, performance, and durability of PEM fuel cells (PEMFCs). In this context, there has been an explosion over the past five years in the volume of research carried out in the area of non‐perfluorinated, proton‐conducting polymer membranes, with a particular emphasis on exploiting phase behavior associated with block and graft copolymers. This progress report highlights a selection of interesting studies in the area that have appeared since 2005, which illustrate the effects of factors such as acid and water contents and morphology upon proton conduction. It concludes with an outlook on future directions.     

Structure‐Morphology‐Property Relationships of Non‐Perfluorinated Proton‐Conducting Membranes

A fundamental understanding of structure‐morphology‐property relationships of proton exchange membranes (PEMs) is crucial in order to improve the cost, performance, and durability of PEM fuel cells (PEMFCs). In this context, there has been an explosion over the past five years in the volume of research carried out in the area of non‐perfluorinated, proton‐conducting polymer membranes, with a particular emphasis on exploiting phase behavior associated with block and graft copolymers. This progress report highlights a selection of interesting studies in the area that have appeared since 2005, which illustrate the effects of factors such as acid and water contents and morphology upon proton conduction. It concludes with an outlook on future directions.     

含聚氧乙烯嵌段的二元多嵌段共聚物的合成和性能

用甲苯二异氰酸酯将聚乙二醇及聚丙二醇或遥爪羟基聚苯乙烯偶联成多嵌段共聚物。研究了共聚条件及纯共聚物的表征。这两种共聚均具有良好的乳化性和一定的结晶度,与LiClO_4的络合物有颇高的室温导电率。第一种共聚物有一定的强度和弹性。     

Simulation of copolymers by means of the Cooperative-Motion Algorithm

Summary Application of the Cooperative-Motion Algorithm for simulation of copolymer melts is demonstrated. Results concerning systems with various chain architectures are shown. Temperature dependencies in a broad temperature range, including both disordered and microphase-separated states, are considered. Static and dynamic properties of the systems are presented.