己内酯/乙交酯/丙交酯三元嵌段聚酯共聚物的合成与性能研究

以辛酸亚锡为催化剂,通过熔融聚合的方法制备了己内酯/乙交酯/丙交酯三元嵌段聚酯共聚物,采用GPC、FT-IR、1H NMR、XRD等方法对聚酯共聚物的结构进行了表征,并测试了聚酯共聚物在天然海水中的吸水性能和降解性能。用HDI三聚体对所合成聚酯共聚物进行固化,测试固化后树脂的力学性能及降解性能。结果表明:通过调节树脂中己内酯链段含量,可控制固化树脂的力学弹性;在天然海水中的降解实验表明,随着己内酯链段含量降低,固化树脂降解速率加快,平衡后的水解速率基本维持在5~10μg/(cm2·d)。     

丙交酯/己内酯聚酯共聚物在天然海水中水解行为研究

熔融共聚法制备了丙交酯/己内酯聚酯共聚物,采用FT-IR、1H-NMR和XRD等分析手段对聚酯共聚物进行了结构表征,确认合成了嵌段型聚酯共聚物。利用石英微晶天平(QCM-D)检测己内酯/丙交酯聚酯薄膜在天然海水中频率和耗散的变化,并用POM、AFM和SEM原位观察了水解过程中薄膜表面微观结构的变化,初步推断聚酯共聚物的水解过程。     

不同拓扑结构PEG-PCL嵌段共聚物的结晶研究

合成了不同拓扑结构的聚乙二醇-聚己内酯(PEG-PCL)嵌段共聚物,共聚物结构分别为AB型线性两嵌段(diblock)、ABA型线性三嵌段(triblock)、AB_2型星形(star shape)嵌段共聚物。通过表征发现嵌段共聚物的分子量与设计的分子量接近,且相对分子量分布窄。通过XRD、DSC、热台偏光显微镜(HSPOM)研究了拓扑结构对共聚物结晶的影响。ABA聚合物中间的PEG亲水链受到两端PCL链段阻碍,其结晶衍射峰最弱。三者的等温结晶速率按AB、AB_2、ABA的速率递减,形成的球晶结构规整度则逐渐增加。     

PLA-PCL-PLA三嵌段共聚物的合成与性能

以不同光学特性的丙交酯和己内酯为单体,辛酸亚锡为催化剂,对苯二甲醇(BDM)为引发剂,合成一系列不同PLA/PCL链段比的PLA-PCL-PLA三嵌段共聚物。采用1H-NMR、GPC、DSC对其大分子结构、分子量以及结晶熔融行为进行分析表征。同时,研究了不同PLA/PCL链段比和不同光学性质的PLA末端对嵌段共聚物力学性能的影响,结果表明:三嵌段共聚物的断裂伸长率超过1 000%,拉伸强度约为30 MPa,两端为无定型的PDLLA的嵌段共聚物的力学性能高于半结晶型的PLLA和PDLA的嵌段共聚物。     

PCL及PCL-PEG-PCL共聚物的合成与表征

以辛酸亚锡[Sn(Oct)2]作为引发剂,采用ε-己内酯(ε-CL)开环均聚合制备聚ε-己内酯(PCL),考察了n(ε-CL)/n[Sn(Oct)2]、反应温度和反应时间等因素对聚合产物特性黏数的影响。以Sn(Oct)2为催化剂,聚乙二醇(PEG)为引发剂,合成了不同相对分子质量的PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物,研究了ε-CL均聚物及共聚物的结构、热性能和结晶形态。PCL最佳合成工艺为:n(ε-CL)/n[Sn(Oct)2]为400,温度130℃,反应时间4 h。随着PEG相对分子质量从2×103增加到8×103,三嵌段共聚物的熔融温度、熔融焓和结晶温度逐渐升高;结晶温度及PEG相对分子质量对PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物球晶的形态和尺寸影响很大。     

两亲扩展型共聚物的合成及中间极性嵌段对乳化性能的影响

采用聚乙二醇单甲醚(Mn=1 900,5 000)分别引发丙交酯和ε-己内酯开环聚合合成了中间嵌段(PLA)聚合度递增的聚乙二醇-聚丙交酯-聚己内酯(MPEG-PLA-PCL)两亲扩展型共聚物和相应的聚乙二醇-聚己内酯(MPEG-PCL)两嵌段共聚物。用FTIR、1HNMR和GPC对产物结构进行了表征,研究了共聚物和常规低分子表面活性剂的乳化性能,探讨了中间极性嵌段的长度对共聚物乳化性能的影响。结果表明,对于甲苯/水体系,共聚物可用于制备稳定的O/W型乳液,且三嵌段共聚物的乳化性能优于低分子表面活性剂;随着引入PLA嵌段聚合度的增加,共聚物的乳化能力呈先增加后减小的趋势;相对于MPEG1900系列共聚物,MPEG5000系列共聚物中需要引入更长的中间嵌段才能获得最佳乳化性能。     

PBS/PCL共混物的增容研究

采用1,4-丁二酸、1,4-丁二醇和己内酯为共聚单体,合成丁二酸丁二酯-己内酯共聚物[P(BS-coCL)],作为聚丁二酸丁二酯(PBS)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂。通过将m(PBS)∶m(PCL)为80∶20的PBS/PCL共混物与增容剂熔融共混,制备不同增容剂含量的PBS/PCL共混物。结果表明:随着增容剂P(BS-co-CL)的加入,PCL相的结晶能力增强,PBS相的结晶能力减弱;增容剂的加入未改变共混物中PBS及PCL相的晶体结构;当增容剂用量为5 phr时,共混物两相的界面相容性提高,共混物晶体生长受到抑制,晶体尺寸变小,共混物的拉伸形变显著增大。     

H型两亲性嵌段共聚物的合成与表征

以聚乙二醇(PEG-400)、环氧氯丙烷为原料,氢氧化钾为缚酸剂,十六烷基三甲基溴化铵为相转移催化剂制得聚乙二醇缩水甘油醚(epoxide-PEG-epoxide).然后,在氢氧化钠水溶液中,聚乙二醇缩水甘油醚中的环氧键水解生成分子链两端各含有两个羟基的大分子引发剂((HO)2PEG(OH)2).最终,以辛酸亚锡为催化剂,端羟基大分子引发剂引发ε-己内酯开环聚合,合成了不同相对分子质量的H型两亲性嵌段共聚物((PCL)2PEG(PCL)2).通过红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR),聚乙二醇缩水甘油醚,端羟基大分子引发剂和H型两亲性嵌段共聚物的结构得到了确认.示差扫描量热法对两亲性嵌段共聚物热性能的研究表明:当亲水段的聚乙二醇分子量为400时,聚合物的熔融温度主要受疏水段的聚己内酯影响,随着聚己内酯链段长度的增加,熔融温度升高.     

降解法制备聚己内酯-聚乙二醇两亲性共聚物纳米胶束

用降解方法合成了聚己内酯(PCL)与聚乙二醇(PEG)两亲性嵌段聚合物聚己内酯-聚乙二醇(PCL-b-PEG),并制成了胶束溶液。用红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、荧光光谱(FS)、纳米粒度仪及透射电镜(TEM)对聚合物胶束进行了表征。结果表明,临界胶束浓度(CMC)随着聚合物分子量的增大而减小,胶束粒径随着共聚物中聚己内酯含量的增大而增大。用热重分析(TGA),差热方法(DSC)分析了该双亲性嵌段共聚物的热学性能。此方法合成胶束,步骤简单、成本低廉、胶束粒径分布较窄。     

聚L-丙交酯-ε-己内酯/DL-丙交酯共聚物-聚L-丙交酯热塑性弹性体的制备及表征

以辛酸亚锡为催化剂,1,4-丁二醇为引发剂,将ε-己内酯与DL-丙交酯进行开环聚合制备两端带有羟基的ε-己内酯和DL-丙交酯共聚物（PCDLA-OH预聚物）,然后以PCDLA-OH预聚物引发L-丙交酯开环聚合制备两端为聚L-丙交酯链段,中间为ε-己内酯和DL-丙交酯共聚物链段的三嵌段共聚物（PLLA-b-PCDLA-b-PLLA）,并对嵌段共聚物的结构与性能进行了测试。结果表明,PCDLA-OH预聚物中DL-丙交酯的用量越大,预聚物逐渐从部分结晶转变为无定形聚合物,玻璃化转变温度逐渐升高。当DL-丙交酯与ε-己内酯的摩尔比为3/10,PCDLA-OH预聚物与L-丙交酯的质量比为1/5时,所制备的PLLA-b-PCDLA-b-PLLA的扯断伸长率为204%,拉伸强度为4.77 MPa。     

纳米HA对PLA/PCL复合材料降解性能的影响

以聚乳酸(PLA)为基体,添加聚己内酯(PCL)以及羟基磷灰石(HA)熔融共混得到PLA/PCL/HA复合材料,研究其力学性能与降解性能。结果表明,当材料配方为PLA80/PCL20/HA5时,复合材料的综合力学性能最好,断裂伸长率从5%提升至40%;通过差示扫描量热仪(DSC)测试了复合材料的结晶性能,HA的加入起到异位成核点的作用,结晶度从2.6%提升至8.9%,玻璃化转变温度从60.13℃降至56.84℃,扫描电镜(SEM)观察了复合材料的界面相容度,发现HA的加入提升了PLA与PCL的相容度;通过水解降解过程中的pH值测试与三维超景深显微镜观察得知,由于HA在水解过程中溶解脱落,使得复合材料整体被破坏,水解速率快于纯聚乳酸。     

聚乙二醇/聚己内酯三嵌段共聚物的合成与表征

以甲苯二异氰酸酯 (TDI)为偶联剂 ,合成了聚乙二醇 (PEG) /聚己内酯 (PCL)两亲性三嵌段共聚物 (PEG-b-PCL -b -PEG ,PECL) ,采用IR、1 H-NMR、DSC和WAXD分析和研究了PECL的结构与性能。实验结果表明 ,PECL的结构和组成与设计相一致 ,结晶度和熔点均低于均聚物 ,且随着PECL中PCL嵌段含量的增加 ,PCL嵌段熔点升高。透射电镜照片显示PECL纳米粒呈核 /壳结构的球形。     

聚(对苯二甲酸-1,3-丁二醇酯/对苯二甲酸-1,4-丁二醇酯)/PEG嵌段共聚物的合成及性能研究

用熔融缩聚法合成了一系列聚(对苯二甲酸-1,3-丁二醇酯/对苯二甲酸-1,4-丁二醇酯)/聚乙二醇的嵌段共聚物。用FT-IR,1H-NMR,DSC,TGA,水降解测试等方法表征了材料的结构与性能。FT-IR和1H-NMR分析表明合成得到的共聚物为预期产物;DSC分析显示,共聚聚酯随着1,3-丁二醇在共聚物中比例的增大,熔点(Tm)逐渐降低,由158.24℃下降至104.19℃,玻璃化温度(Tg)逐渐升高,由4.86℃升至24.56℃,合成得到的共聚酯趋向于无定形态;TGA分析表明1,3-丁二醇在共聚酯中比例增大会使聚酯的热稳定性下降,但合成得到的共聚酯依然具有较好的热稳定性,初始分解温度大于310℃,不需要在反应过程中添加热稳定剂;水降解测试结果表明共聚物随1,3-丁二醇比例的增加,降解速率大幅提升。     

星形嵌段共聚物PCL-b-PNVCL的合成

用季戊四醇引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合得到四臂星形PCL,将其末端羟基转变为O-乙基黄原酸酯,以此为大分子链转移剂调控N-乙烯基己内酰胺(NVCL)的RAFT聚合,合成了以季戊四醇为核、以PCL为内臂、PNVCL为外臂的两亲性星形嵌段共聚物,用1H NMR谱证明了所得聚合物的结构。     

新品研发辑要

聚己内酯二醇型水性聚氨酯分散 液的合成和性能 用途:溶剂型聚氨酯具有优良的性能,可广泛用于涂料和胶粘 剂。聚己内酯二醇(PCL)是由内酯开环聚合而成的性能优良、独 特的聚酯,其开环反应只是由引发剂打开己内酯的环,与普通聚 酯合成时有水生成不同,因此反映单一、精确,所合成的的聚己 内酯比己二酸型聚酯有更窄的相对分子量分布。因此,由于其结 构的独特性,PCL可用于合成高性能的聚氨酯弹性体、胶粘剂、     

聚乳酸/聚己内酯增容体系的结晶性能

以丙交酯/己内酯共聚物(LACL)为聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)共混物的增容剂,采用溶液共混法制备了PLA/PCL/LACL三元共混物;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪研究了共混物的形貌和结晶性能。结果表明,加入5%(质量分数,下同)的LACL,分散相的尺寸明显减小;PCL能显著提高PLA分子链的结晶能力,使其结晶温度(T_p)降低,而LACL对PLA/PCL的增容作用,使PLA/PCL/LACL三元共混物中PLA的Tp进一步降低;通过Kissinger方程计算发现PCL和LACL的加入显著降低了PLA的结晶活化能。     

PCL-b-PNAGA嵌段共聚物的制备及表征

聚己内酯(PCL)是一种性能优良的生物相容性及降解性良好生物材料,在生物医药方面有着巨大的潜能,但其具有很强的疏水性。本文利用N-丙烯酰基甘氨酰胺(NAGA)的亲水性通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)制备嵌段共聚物PCL-b-PNAGA,并通过FI-IR和1H-NMR表征证明了各个产物的成功制备。结果表明:成功制备了单体NAGA,大分子链转移剂PCL-CTA和嵌段共聚物PCL-b-PNAGA。     

脂肪族聚酯的合成工艺及性能比较研究

对聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸己二醇酯/己二酸己二醇酯共聚物、聚乳酸以及聚己内酯等脂肪族聚酯的合成工艺及性能进行比较,通过比较探讨合成工艺和材料性能之间的关系,得出力学性能和分子量,性能和结晶度以及降解性之间的关系,为脂肪族聚酯的合成改性及降解研究提供思路。     

PHBV/PCL共混纤维的结构与性能

采用熔融纺丝法制备聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)/聚ε-己内酯(PCL)生物可降解共混纤维。采用差示扫描量热仪、广角X射线衍射仪、热台偏光显微镜和傅立叶变换红外光谱仪对PHBV/PCL共混体系的相容性和结晶性能进行了表征。结果表明:PHBV和PCL是不相容的;PHBV/PCL共混体系中的PHBV影响了PCL的结晶机制和结晶速率,PCL的结晶形态没有改变;PCL不影响PHBV的结晶机制,降低了PHBV的结晶速率,改变了PHBV的结晶形态。     

质子酸催化制备三嵌段稳定剂PCL-PDMS-PCL

以羟丙基封端的聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)为引发剂,氯化氢/乙醚溶液(HCl·Et_2O)为质子酸催化剂引发ε-己内酯开环聚合,成功制备了三嵌段稳定剂——聚己内酯-聚二甲基硅氧烷-聚己内酯(PCL-PDMSPCL)嵌段共聚物。采用傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振氢谱仪对所制嵌段共聚物进行了表征,并讨论了反应条件对PCL-PDMS-PCL相对分子质量和产率的影响。结果表明:合成的分子与目标分子结构一致;最佳反应条件是,反应温度25℃,反应时间4 h,n(HCl·Et_2O)∶n(HTPDMS)为2∶1。