嵌段共聚物PS-b-P4VP的合成及应用

采用氮氧稳定自由基聚合制备了苯乙烯和4-乙烯吡啶嵌段共聚物(PS-b-P 4VP),聚合物的分子量及其分布以及结构分别用凝胶渗透色谱(GPC)和核磁(1H-NM R)进行了表征。并用原子力显微镜(AFM)对PS-b-P 4VP增容PS/P 4VP效果进行了研究。结果表明,在氮氧稳定自由基(HTEM PO.)存在下,用过氧化苯甲酰(BPO)引发苯乙烯聚合,所制备聚苯乙烯的分子量分布在1.15~1.25范围;将该聚苯乙烯溶于4-乙烯吡啶可以继续引发4-乙烯吡啶的聚合反应,共聚物的分子量分布在1.12~1.30范围。1H-NM R说明共聚物为嵌段共聚物。AFM结果说明所合成的嵌段共聚物PS-b-P 4VP是PS与P 4-VP的良好增溶剂。     

端羧基聚苯乙烯的合成及室温缩聚

采用链式聚合方法,用4,4'-偶氮-二(4-氰基戊酸)为引发剂引发苯乙烯的自由基聚合,合成了两端带有羧基基团的功能化聚苯乙烯。研究了单体、引发剂、溶剂之间的配比及聚合温度对合成端羧基聚苯乙烯的影响。并用合成得到的端羧基聚苯乙烯与聚乙二醇在室温、常压等十分温和的条件下进行酯化缩聚反应,得到聚苯乙烯/聚乙二醇两亲性嵌段共聚物。红外分析(FT-IR)和核磁共振(~1H-NMR)测试结果证实成功合成了端羧基聚苯乙烯和聚苯乙烯/聚乙二醇嵌段共聚物;凝胶渗透色谱(GPC)和差热分析(DSC)测试结果分别表明合成得到的端羧基聚苯乙烯的分子量较大、分子量分布比较均匀,并且随着分子量的增加,端羧基聚苯乙烯的玻璃化转变温度逐渐升高。     

苯乙烯／丁二烯的阴离子反应挤出聚合机理

在双螺杆挤出机中以有机锂为引发剂,采用丁二烯(B)与苯乙烯(S)混合单体,本体一步合成了苯乙烯/丁二烯(S/B)共聚物。采用差示-紫外联用的双检测GPC对共聚物的组成分布进行了研究,结果表明,相比高分子量的共聚物,低分子量共聚物的组成分布比较均一。采用小角激光光散射仪(MALLS)联用GPC对降解后样品进行测试表明,共聚物分子链是由一个聚苯乙烯长嵌段连接着大量的(S-B)小嵌段构成的。     

叔丁基锂引发合成聚苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物

以叔丁基锂为引发剂,环己烷为溶剂,通过阴离子反应制备了窄分子量分布的聚苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)。研究了叔丁基锂用量、反应时间及反应温度对SIS分子量(Mn)及分子量分布(Mw/Mn)的影响,得到了较优化的聚合工艺条件。采用核磁共振波谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对嵌段聚合物进行了表征和分析,并采用凝胶渗透色谱-多角度激光散射技术(SEC-MALLS)对其分子量及分子量分布进行了精确测定。利用差示扫描量热仪(DSC)研究了三嵌段共聚物的微观相分离结构,发现该三嵌段共聚物具有微观相分离结构,存在3个玻璃化转变温度,即苯乙烯嵌段相、异戊二烯嵌段相及苯乙烯/异戊二烯互溶过渡相。     

两性星形嵌段共聚物的某些特殊性质

研究了两性聚合物(聚苯乙烯-聚环氧乙烷星形嵌段共聚物)的乳化性质,相转移催化作用及高分子共混时的增容作用。结果指出,对水-苯体系的乳化效果而言,四臂共聚物>三臂>二臂。乳化效果还随共聚物浓度增加、分子量减小及聚环氧乙烷嵌段含量的增大而增大。对于Williamson固液相反应,嵌段共聚物的相转移催化效果较纯聚环氧乙烷为好,星形的较二嵌段的为好。随分子量增大,反应物浓度及温度增加,苯酚钾的转化率增加。加2％星形嵌段共聚物有利于聚苯乙烯与氯醇橡-胶的共混,使产物的物理机械性能有所提高。     

CllIR/PS接枝共聚物研究——Ⅰ分子结构参数的测定

本文用红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、膜渗透压(OS)等测试方法研究了氯化丁基橡胶-聚苯乙烯接枝共聚物(ClIIR/PS)的分离提纯程序以及分子结构。得到了接枝共聚物分子量,PS支链分子量、分子量分布、接枝数、枝化程度等分子结构参数。并根据GPC谱图,研究了接枝共聚物的分子结构以及溶液中共聚物的分子形态。     

聚乳酸/聚丙二醇多嵌段共聚物的合成及表征

以乳酸为原料,通过缩合聚合合成了齐聚乳酸(OLA);以1,6-己二异氰酸酯为扩链剂,扩链OLA和聚丙二醇(PPG)得到多嵌段共聚物(OLA-b-PPG)。采用核磁共振氢谱(1 H-NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)表征嵌段共聚物的结构;由凝胶渗透色谱(GPC)测定嵌段共聚物的分子量及分子量分布;采用热重分析法(TGA)和示差扫描量热法(DSC)对聚合物的热性能进行了表征;通过拉伸实验测试了聚合物的力学性能。结果表明:OLA和PPG能够通过1,6-己二异氰酸酯扩链制得多嵌段共聚物OLA-b-PPG。OLA-b-PPG的重均分子量为33463g/mol,分子量分布为1.93。与OLA相比,OLA-b-PPG熔点降低,为126℃。OLA-b-PPG的断裂强度为12.2±0.3MPa,断裂延伸率为(3.5±0.5)%。     

双亲性嵌段共聚物PS-b-PNVA的RAFT制备及其自组装行为研究

以偶氮二异丁氰(AIBN)为引发剂,二硫化二异丙基黄原酸酯(DIP)为RAFT试剂,引发活性较大的单体苯乙烯(S)和活性较小的单体N-乙烯基乙酰胺(NVA)聚合,成功合成了结构明确、分子量分布较窄(Mw/Mn=1.39)的PSb-PNVA嵌段共聚物并对嵌段共聚物的自组装行为进行了研究。利用凝胶渗透色谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振、纳米粒度仪和透射电镜对嵌段共聚物的分子量、结构及其在水溶液中的聚集行为进行了研究。详细考察了聚合反应温度、RAFT试剂用量、聚苯乙烯分子量等条件对嵌段共聚物的分子量及分布的影响以及嵌段共聚物结构、浓度和水含量等因素对嵌段共聚物形成的胶束的粒径的影响。     

嵌段共聚物PS-b-PtBA的ATRP法合成及其多孔膜的制备

以α-溴丙酸甲酯(MBrP)为引发剂,CuBr/五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为催化体系,制备了出了窄分子量分布的聚苯乙烯。以PS-Br为大分子引发剂、CuBr/PMDETA为催化剂,合成两嵌段共聚物PS-b-PtBA,通过GPC、FTIR、1H-NMR、TGA进行表征。将水解后的两亲性嵌段共聚物PS-b-PAA利用呼吸图技术制备蜂窝状多孔膜。     

星形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的合成与表征

以不同臂数和分子量的星型聚乙二醇(sPEG)和L-丙交酯为原料,采用开环聚合法合成了以星型聚乙二醇为内部嵌段、聚L-乳酸为外部嵌段的多臂星形聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(sPEG-b-PLLA)。研究了sPEG的臂数、分子量及L-丙交酯/sPEG投料比等参数对产物结构与性能的影响。并分别用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)对产物进行了表征,证实所合成的嵌段共聚物具有预期的结构。结果表明,sPEG-b-PLLA为结晶性聚合物,且表现出与PLLA相似的晶型,随着PLLA链段的增加,产物的结晶度也呈增大的趋势;与PLLA相比,sPEG-b-PLLA的接触角随着PEG链段的增多而增大,表明其亲水性明显改善。     

稳定自由基存在下嵌段共聚物的合成及表征

合成了一系列不同分子量，分子链末端带有稳定自由基（2，2，6，6－四甲基－1－哌啶氧化物，TEMPO）的聚苯乙烯大分子引发剂，分别引发甲基丙烯酸丁酯（BMA），甲基丙烯酸乙酯（EMA），甲基丙烯酸甲酯（MMA），甲基丙烯酸辛酯（OMA），醋酸乙烯酯（VAc)，二甲基丙烯酰胺（DMA），丙烯酸二甲胺基乙酯（DAEA）等7种极性单体形成两嵌段共聚物，聚苯乙烯－聚甲基丙烯酸酯嵌段共聚物的分子量可控，分子量分布较窄，单体转化率较高，醋酸乙烯酯和丙烯酸二甲胺基乙酯在相同条件下的嵌段共聚难以达到高转化率，嵌段共聚物经GPC和1H0NMR表征。     

溶解度参数差和相对分子量对分散相尺寸的影响

研究了苯乙烯－丁二烯二嵌段共聚物、不同分子量的苯乙烯－乙烯／丙烯二嵌段共聚物和苯乙烯－乙烯／丁烯－苯乙烯三嵌段共聚物对低密度聚乙烯／聚苯乙烯共混物的分散相颗粒尺寸的影响。结果表明，低密度聚乙烯的分子量与嵌段共聚物中的橡胶嵌段的分子量之比Ｍｈ／Ｍｂ对共混物分散相颗粒尺寸有较大影响。在Ｍｎ／Ｍｂ≈１附近，分散相尺寸达到最小值。分散相颗粒尺寸与嵌段共聚物中苯乙烯嵌段和橡胶嵌段之间的溶解度参数差△δ１２有     

两亲性温度及pH敏感性嵌段共聚物PMMA-b-(PAA-co-PNIPAM)的合成与表征

采用可逆加成断裂链转移自由基聚合方法,成功地制备了两亲嵌段共聚物聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸-co-聚异丙基丙烯酰胺(PMMA-b-(PAA-co-PNIPAM)。利用傅立叶红外光谱、核磁共振和透射电镜研究了共聚物的结构特征;用GPC测定了其分子量和分子量分布。透射电镜、激光粒度分析仪和动态光散射结果表明嵌段共聚物在水溶液中能够自组装形成直径为200nm的胶束颗粒。通过紫外-可见分光光度计和差示扫描量热法测得了不同pH值下嵌段共聚物的低临界溶解温度(LCST)。经过接枝后的嵌段共聚物的LCST比PNIPAM要高,且随着pH值的降低,聚合物的LCST随之降低。聚合物的LCST可以通过AA链段与NIPAM链段的比例、温度、pH值来控制。     

两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚乙烯吡咯烷酮自组装制备多孔材料

采用可逆加成—断裂链转移(RAFT)聚合方法,合成了不同嵌段比的两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡咯烷酮(PSt-b-PVP)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1 HNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)等测试手段对其结构进行表征。将PSt-b-PVP与添加剂在选择性溶剂中进行自组装,然后采用水洗除去添加剂,得到聚合物孔结构。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)研究聚合物孔材料的形态和尺寸。探讨了添加剂,温度,溶剂和嵌段比对孔尺寸的影响。结果表明,采用含—OH官能团或者单体本身为添加剂可以减小孔径,采用易挥发溶剂有利于孔的形成,降低温度有利于孔径尺寸减小,亲疏水嵌段为PSt101-b-PVP79有利于小尺寸孔的形成。     

蝌蚪型POSS嵌段共聚物的合成及其质子交换膜的性能

以聚倍半硅氧烷(POSS)为引发剂,用原子转移自由基聚合方法(ATRP)合成聚甲基丙烯酸甲酯与聚苯乙烯嵌段共聚物(PMMA-b-PS)为臂的蝌蚪型POSS嵌段共聚物,并使用红外光谱、核磁共振及GPC等手段分析其结构。结果表明,合成的蝌蚪型POSS嵌段共聚物结构规整。以蝌蚪型POSS嵌段共聚物为基体制备质子交换膜,研究了离子交换容量、吸水率及溶胀率,质子传导率及热性能。结果表明,蝌蚪型POSS嵌段共聚物质子交换膜在高温具有较高的质子传导率、较高的初始热分解温度和耐高温性能。     

光敏性咖啡酸基三元聚酯的制备与自组装

采用熔融缩聚方法合成了3,4-二羟基肉桂酸(DHCA,咖啡酸)、石胆酸(LCA)和聚乙二醇(PEG)的三元类嵌段共聚物P(DHCA-co-LCA)-b-PEG,用傅里叶红外变换(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对该聚酯的结构与分子量进行分析.所合成的聚酯结构,其分子量在2.0×104...     

21臂星形两亲性嵌段共聚物β-CD-g-21（PS-b-PAA）的合成与表征

通过连续原子转移自由基聚合(ATRP)技术,首次合成出3个系列以β-环糊精(β-CD)为核心、内嵌段为刚性链聚苯乙烯(PS)、外嵌段为聚丙烯酸(PAA)的21臂两亲性星形嵌段共聚物β-CD-g-21(PS-b-PAA)。并利用核磁氢谱、红外光谱、凝胶色谱对所得聚合物的化学结构、相对分子质量及其分布进行了表征。证实β-CD的21个羟基均发生了聚合反应,所得的共聚物相对分子质量分布窄,均在1.35以下。通过水解嵌段聚合物大分子链和β-CD之间的酯键,计算出PSb-PAA的相对分子质量分别为3100、4200、5800。实验结果表明,合成出的星形嵌段聚合物结构明确,相对分子质量分布可控。     

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。     

不同共混方式下非对称嵌段共聚物PS-b-PMMA对PCHMA/PMMA体系增容效果的研究:界面与胶束的竞争

采用熔融共混方式,利用非对称两嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)对聚甲基丙烯酸环己酯(PCHMA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混体系进行增容。重点研究了嵌段比、共混方式以及分散相PMMA分子量对共混体系中非对称嵌段共聚物分布的影响,即嵌段共聚物稳定相界面与所形成胶束数量、位置之间的竞争关系。结果表明,在低分子量PMMA情况下共混方式对非对称嵌段共聚物的分布影响显著,改变共混方式可以有效减少分散相中的胶束数量,使嵌段共聚物主要分布在二元不相容增容体系两相界面。另一方面,增大PMMA分子量会改变非对称嵌段共聚物在两相界面的界面曲率,导致其在分散相中的溶解性增大,在界面上的稳定性减小,从而迁移至分散相内部并最终形成胶束。     

嵌段共聚物PS-b-PMMA在PCHMA/PMMA共混体系中增容效果的研究:嵌段比、分子量及粘度的影响

采用熔融共混方式,利用两嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PS-b-PMMA)来增容聚甲基丙烯酸环己酯(PCHMA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混体系,主要研究PS-b-PMMA嵌段比、均聚物的分子量以及体系粘度对增容效果的影响。研究发现,非对称结构的嵌段共聚物较对称结构的嵌段共聚物更容易在体相形成胶束,胶束的形成减少了嵌段共聚物在界面的利用率。均聚物分子量增大,嵌段共聚物的胶束均增加。分散相分子量增大,造成了界面的嵌段共聚物稳定性减弱,容易扩散至分散相内部,形成胶束。连续相分子量增大致使链段溶胀力减小,嵌段共聚物胶束外围的乳化效果降低,而且连续相粘度增大,使得嵌段共聚物胶束滞留在连续相,难以迁移至界面。共混体系的混合剪切增加,粘度变小,嵌段共聚物的扩散速率加快。通过调控均聚物分子量和体系粘度,能有效地减少体相胶束的形成,增大嵌段共聚物在界面的利用率。通过Leibler干湿刷理论、焓驱溶胀聚合物刷以及Stokes-Einstein扩散理论可以解释相关的结论。