聚丙烯酸对含聚氧化乙烯链段嵌段共聚物微相分离形貌的调控作用

采用原子转移自由基聚合(ATRP)制备了两嵌段共聚物聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯(PEO-b-PS)和三嵌段共聚物聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯(PEO-b-PS-b-PBA),再将聚丙烯酸(PAA)分别与PEO-b-PS和PEO-b-PS-b-PBA进行溶液共混和旋涂成膜,通过原子力显微镜研究了PAA对2种嵌段共聚物薄膜微相分离形貌的调控作用。结果表明,PEO-b-PS/PAA共混薄膜呈现PEO/PAA为分散相以柱状形态垂直分布在PS连续相中的微相分离形貌,柱状微区尺寸随着PAA含量及相对分子质量的增加而不断增大。当PAA质量分数达到30%后,PEO/PAA分散相向层状形态转变。PEO-b-PS-b-PBA与PAA共混后,PEO/PAA相区从原先平行于薄膜表面排列的层状形态向随机取向的柱状形态转变,PS微相区在薄膜表面形成细小的锥状突起,随着PAA质量分数增加,PEO/PAA柱状微区向薄膜表面垂直排列取向得到增强,PS微相区的突起程度降低。     

嵌段共聚物PCL-b-PMMA薄膜的微相分离形貌

通过开环聚合(ROP)和原子转移自由基聚合(ATRP)制备了不同嵌段结构的嵌段共聚物PCL-b-PMMA,使用核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行了表征,通过原子力显微镜(AFM)研究了嵌段共聚物薄膜的微相分离形貌。结果表明,嵌段共聚物发生了微相分离,聚ε-己内酯(PCL)链段形成柱状微区;PCL链段体积分数较低时,薄膜表面以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)链段聚集为主,但未在PCL柱状微区上方形成覆盖,从而在薄膜表面形成孔洞;随PCL链段体积分数增加及PMMA链段分子量下降,PCL柱状微区面积增加,向薄膜表面迁移并逐渐形成覆盖,造成薄膜表面孔洞消失。     

嵌段共聚物PEO-b-PS薄膜的微相分离形貌

为实现对PEO-b-PS薄膜微相分离形貌和纳米结构的调控,通过原子转移自由基聚合制备了不同嵌段结构的PEO-b-PS,使用原子力显微镜研究了嵌段结构及热处理条件对溶液旋涂制备的PEO-b-PS薄膜微相分离形貌的影响.结果表明:PEO-b-PS薄膜发生微相分离后呈现PS锥状突起的分散形貌;提高热处理温度使微相分离加快,相分离程度提高,PS微区尺寸增大;延长热处理时间使PS锥状突起更加明显;PEO链长一定时,PS链长增加导致PS锥状微区数量和尺寸增加;PS链长一定时,PEO链长增加使PS锥状微区数量减少;嵌段比一定时,嵌段共聚物分子量增加使PS微区尺寸增大.通过调节PEO-b-PS嵌段结构和薄膜的热处理条件,可以实现对PEO-b-PS薄膜微相分离结构的控制.     

嵌段共聚物PEO-b-PS与聚苯乙烯共混薄膜的表面形貌及性能

通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了嵌段共聚物聚氧化乙烯(PEO-b-聚苯乙烯(PS)),将PEO-b-PS与PS溶液共混成膜,使用接触角测试仪(CA)和原子力显微镜(AFM)考察了PEO-b-PS含量与共混薄膜表面形貌及性能之间的关系。研究发现,嵌段共聚物在薄膜中发生微相分离并在薄膜表面形成PEO微相区,随PEO-b-PS含量增加,薄膜表面PEO相区尺寸增大,但分布密度下降。通过共混薄膜表面形貌的变化,解释了共混薄膜的亲水性和表面张力随PEO-b-PS含量增加的变化趋势。     

PDLLA/PCL共混医用材料的表面形貌和防粘连性能研究

采用熔融共混制备了5种聚乳酸(PDLLA)/聚己内酯(PCL)共混医用材料,并进行挤出流延制备薄片。采用原子力显微镜研究薄片的表面形貌和截面高度曲线,与纯PDLLA相比,共混物的表面相对光滑、截面高度曲线振幅减小,最高凸起从800 nm下降到180 nm以下。PCL的加入提高了共混物的表面平整度,获得更加光滑的外观,原因在于分子量相对较小的PCL产生润滑和增塑效应所致。PCL含量为30%时共混物的柔性较好、半衰期为90 d,与肌腱手术的临床要求相匹配,适合用于制备肌腱吻合器。细胞培养实验表明,成纤细胞在PDLLA/PCL(70/30)共混物薄片表面的数量很少,说明其不容易粘附在材料表面,具有较好的防粘连作用。     

嵌段共聚物增容共混聚合物的相形貌及胶束迁移行为研究

主要研究了对称性的聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA,简称SM)对聚甲基丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸环己酯(PMMA/PCHMA)熔融共混体系的增容。采用透射电子显微镜(TEM)表征了SM和PMMA分子量对共混体系微观相形态和胶束迁移行为的影响。研究表明,SM分别在PMMA与PCHMA均聚物中形成不同结构的胶束,当SM在PMMA/PCHMA界面上形成"湿刷"时,SM在PCHMA相中形成的胶束才能迁移到PMMA相中。SM的加入改善了PMMA与PCHMA之间的相容性,但其增容效果取决于SM的分子量。随着分散相PMMA分子量从19kg/mol增加到39kg/mol,PMMA粒子的平均粒径逐渐增加。     

聚乳酸/聚己内酯共混膜的结晶机理

将消旋聚乳酸(D,L-PLA)和聚己内酯(PCL)按一定比例共混,在精制的二氯甲烷中溶解,通过流延法成膜。以结晶性高的聚己内酯为成核剂,诱导无定形消旋聚乳酸结晶。利用傅里叶变换红外光谱法、差示扫描量热法、X射线衍射法、偏光显微镜研究其结晶度和结晶行为的变化,并探讨共混流延膜的结晶机理。实验结果表明,共混膜中聚己内酯的质量分数越大,薄膜表面的结晶度越低。成膜过程中聚乳酸和聚己内酯是互不相容的。聚己内酯可以诱导消旋聚乳酸形成α晶型,且结晶度与聚己内酯的质量分数密切相关。其中加入聚己内酯的质量分数为1%时,共混膜的结晶度最高,聚己内酯的质量分数越大,共混膜的结晶度越低,但均大于纯消旋聚乳酸薄膜的结晶度。     

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。     

对二氧环己酮/己内酯嵌段共聚物的合成与表征

采用三乙基铝(ALEt3)引发ε-己内酯开环聚合成为大分子引发剂,然后加入不同量的对二氧环己酮(PDO)合成出具有不同共聚物组成和分子量的聚己内酯／对二氧环己酮二嵌段共聚物(P(CL-bPDO))。采用。H-NMR、DSC、GPC、TG测试等分析手段表征了共聚物的结构和性能。结果表明,共聚物保留各自均聚物的一些性能。从共聚物的DSC曲线上可以看到两个分别与PCL链段和PPDO链段对应的熔融峰,热重分析表明,共聚物分两个阶段分解,第一阶段为PPDO的分解,第二阶段为PCL的分解。     

具有双重相互作用PPO-PDMS-PHS_n/PPO共混相容性的研究

利用ＤＳＣ和ＤＭＡ研究了一种新的含有机硅三元多嵌段共聚物ＰＰＯ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ与均聚物ＰＰＯ共混体系的相容性，结果表明，均聚物ＰＰＯ与ＰＰＯ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ中的两种嵌段（ＰＰＯ和ＰＨＳ）有相容性，两种嵌段协同作用的结果提高了共混相容性的临界值，当均聚物ＰＰＯ的Ｍｎ为２００００时，ＰＰＯ嵌段的Ｍｎ为２００００，ＰＨＳ嵌段的Ｍｎ为５１６０时，ＰＰＯ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ／ＰＰＯ共混物为一相容体系。     

共混顺序对非对称两嵌段共聚物增容体系微观形貌的影响和机理探究

研究了熔融共混过程中共混顺序对非对称的聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA,分别命名为SM1和SM2)增容聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(PS/PMMA)共混体系微观形貌的影响.扫描电镜(SEM)结果发现:合适的共混顺序可以导致分散相相尺寸的明显降低.为研究其增客机理,还选择了聚甲基丙烯酸环己酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PCHMA/PMMA)共混体系,并以SM1为增容剂.透射电镜(TEM)结果发现:当SM1首先与连续相PCHMA混合再与PMMA混合,几乎全部的嵌段共聚物分散在共混界面上,增容效率极大提高;反之,SM1首先与分散相PMMA混合再与PCHMA共混,胶束形成并存在于PMMA相内,未起到增容作用.     

两亲嵌段共聚物PS-b-PAA自组装薄膜的表面形貌与结晶性能研究

采用溶液浸渍-提拉法制备了两亲性嵌段共聚物PS-b-PAA自组装薄膜,并利用图像分析仪和X射线衍射仪研究了聚合物薄膜的表面形貌和结晶性能.研究结果表明,PS-b-PAA的溶液浓度和嵌段长度通过影响溶液中形成的反胶束数目和粒径进而造成溶剂挥发过程中反胶柬在扩散动力学上的差异,最终得到不同形貌的嵌段共聚物薄膜.结晶性能研究结果表明,室温下PS-b-PAA在玻璃基板表面的结晶是一种受膜厚影响、动力学控制的受限结晶过程.当溶液浓度达到0.1g/mL时,可制备出致密的结晶性嵌段共聚物薄膜.     

生物可降解PLA/PCL共混包装薄膜的结构与阻隔性能研究

为了改善包装用聚乳酸(PLA)薄膜的韧性,本文选用生物可降解高分子材料聚己内酯(PCL)与其进行共混,并加入柠檬酸三丁酯(TBC)对这两组分进行增容。通过溶液铸涂法制备不同配比的PLA/PCL共混包装薄膜,研究了PCL的加入对PLA薄膜的结构及性能的影响。X射线衍射仪(XRD)测试结果表明,随着PCL的加入,可以提高PLA/PCL共混包装薄膜的相对结晶度。热重分析法(TG)测试表明,PCL的加入使PLA的起始分解温度降低,但是其终止分解温度有所升高。通过对共混薄膜的阻隔性能测试可知,PCL的加入,使共混薄膜的水蒸气和氧气的渗透性降低,其阻隔性能得到改善。从光学性能测试中发现,增加PCL的含量使共混薄膜的透光率降低。     

具有双重相互作用（PPO—PDMS—PHS）n／PPO共混相容性的研究

利用ＤＳＣ和ＤＭＡ研究了一种新的含有机硅三元多嵌段共聚物（ＰＰＯ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ）ｎ与均聚物ＰＰＯ共混体系的相容性，结果表明，均聚物ＰＰＯ与（ＰＰＯ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ）ｎ中的两种嵌段（ＰＰＯ和ＰＨＳ）有相容性，两种嵌段协和的结果提高了共混相容性的临界值，当均聚物ＰＰＯ的Ｍｎ为２００００时，ＰＰＯ嵌段的Ｍｎ为２００００，ＰＨＳ嵌段的Ｍ国５１６０时（ＰＯ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ）ｎ共混物的一相容体系。     

微发泡工艺与材料配比对聚己内酯/聚乳酸共混材料微发泡行为的影响

可生物降解聚合物多孔支架已成为组织工程的研究热点。文中采用超临界CO₂微发泡技术,对聚乳酸(PLA)与聚己内酯(PCL)共混材料进行发泡,并分析了发泡工艺、材料配比对PCL/PLA共混体系泡孔形态的影响。实验结果表明,随着保压压力的升高,泡孔直径减小、泡孔密度增加;随着发泡温度的升高,泡孔直径增大、泡孔密度减小;随着保压时间的延长,泡孔直径增大、泡孔密度略有降低,最终趋于稳定。泡孔直径和泡孔密度决定着开孔度的大小。随着PLA含量的增加,PCL/PLA共混体系的泡孔密度增大,泡孔直径减小。     

聚乙二醇单甲醚/聚己内酯嵌段共聚物的微波合成及胶束制备

微波辅助下聚乙二醇单甲醚(MPEG)引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合合成了聚乙二醇单甲醚/聚己内酯(MPEG-b-PCL)嵌段共聚物,利用核磁共振(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)方法对共聚物结构进行了表征。以芘作荧光探针,研究了共聚物胶束的形成及其临界胶束浓度(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,在微波辅助下MPEG能够在较短时间内引发ε-CL开环聚合得到嵌段共聚物,当反应时间为5min,微波功率为700 W时能够得到理想的目标共聚物;嵌段共聚物在一定条件下能够形成球形的单分散纳米级胶束,CMC的数量级为10-3mg/mL。