CO 2 (COS)基嵌段共聚物合成方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-25 09:06
本文主要進(jìn)行了基于CO2(CO2)與環(huán)氧化物共聚反應(yīng)構(gòu)建嵌段共聚物的合成方法學(xué)研究。開辟了“交叉鏈轉(zhuǎn)移”聚合方法,首次實(shí)現(xiàn)了“一鍋一步”法制備CO2基多嵌段共聚物,深入研究了共聚機(jī)理和聚合物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。結(jié)合原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法(ATRP)與CO2(COS)/環(huán)氧“不死聚合”方法,合成了結(jié)構(gòu)明確的ABA型三嵌段共聚物,為CO2(COS)基聚合物引入烯烴類單體提供了新思路,同時(shí)深入研究了 COS/環(huán)氧共聚的“氧硫交換”現(xiàn)象。鋅-鈷雙金屬氰化絡(luò)合物催化劑(Zn-Co(Ⅲ)DMCC)在環(huán)氧化物存在下能高效催化ε-CL開環(huán)聚合生成PCL。單獨(dú)的Zn-Co(Ⅲ)DMCC無(wú)催化活性,ε-CL只在環(huán)氧化物引發(fā)下才發(fā)生開環(huán)聚合。不同的環(huán)氧化物引發(fā)效率不同,環(huán)氧環(huán)己烷(CHO)和4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷(VCHO)引發(fā)速率最快。本體條件下加入2mol%CHO,在 120 ℃,5 mg Zn-Co(Ⅲ)DMCC 下,2 mLε-CL 在 2 小時(shí)內(nèi)幾乎反應(yīng)完全。當(dāng)CHO量減少至1 mol%,相同...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:182 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
縮寫、符號(hào)、術(shù)語(yǔ)表
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 CO_2 (COS)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2 CO_2 (COS)與環(huán)氧化物共聚的催化劑和特點(diǎn)
1.3 CO_2 (COS)/環(huán)氧共聚物的結(jié)構(gòu)與性能
1.4 基于CO_2 (COS)合成嵌段共聚物
1.4.1 全碳酸酯型嵌段共聚物
1.4.2 聚碳酸酯-block-聚酯型嵌段共聚物
1.4.2.1 CO_2、環(huán)氧和環(huán)狀內(nèi)酯三元共聚
1.4.2.2 CO_2、環(huán)氧和環(huán)狀酸酐三元共聚
1.4.3 其他組成的CO_2基嵌段共聚物
1.4.4 其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CO_2基嵌段共聚物
1.4.5 CO_2 (COS)基嵌段共聚物的性能與應(yīng)用
1.5 課題的提出和內(nèi)容
1.6 參考文獻(xiàn)
第二章 DMCC催化劑催化己內(nèi)酯(ε-CL)開環(huán)聚合的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 材料
2.2.2 測(cè)試儀器
2.2.3 Zn-Co(Ⅲ) DMCC催化ε-CL共聚反應(yīng)(以CHO為引發(fā)劑)
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 Zn-Co(Ⅲ) DMCC催化劑簡(jiǎn)介
2.3.2 Zn-Co(Ⅲ) DMCC催化ε-CL開環(huán)聚合反應(yīng)
2.4 本章小結(jié)
2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 “一鍋”法合成聚碳酸酯-block-聚酯型嵌段共聚物
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 材料
3.2.2 測(cè)試儀器
3.2.3 CHO/CO_2/ε-CL三元共聚:“一鍋分步”法合成兩嵌段共聚物
3.2.4 CHO/CO_2/ε-CL三元共聚:“一鍋一步”法合成多嵌段共聚物
3.2.5 CHO/CO_2二元共聚反應(yīng)
3.2.6 ε-CL開環(huán)聚合反應(yīng)
3.2.7 HO-PCL-OH存在下,Zn-Co(Ⅲ) DMCC催化CHO/CO_2共聚
3.2.8 HO-PCHC-OH存在下,Sn(Oct)_2催化ε-CL開環(huán)聚合
3.2.9 制備PCL和PCHC共混物
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 “一鍋分步”法制備PCHC-b-PCL嵌段共聚物的表征(和第二章密切關(guān)聯(lián))
3.3.2 “一鍋一步”法制備PCHC-b-PCL多嵌段共聚物的設(shè)想
3.3.3 Zn-Co(Ⅲ) DMCC/Sn(Oct)_2共同催化CO_2/CHO/ε-CL三元共聚產(chǎn)物的表征
3.3.4 鏈轉(zhuǎn)移劑含量對(duì)共聚反應(yīng)的影響
3.3.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)共聚反應(yīng)的影響——反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究
3.3.6 反應(yīng)溫度、CO_2壓力及投料比對(duì)聚合反應(yīng)的影響
3.3.7 對(duì)照實(shí)驗(yàn)
3.3.8 多嵌段共聚物的性能
3.4 本章小結(jié)
3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 基于COS/環(huán)氧丙烷共聚反應(yīng)構(gòu)建嵌段共聚物的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 材料
4.2.2 測(cè)試儀器
4.2.3 合成HO-PPMTC-OH二元醇
4.2.4 合成Br-PPMTC-Br大分子引發(fā)劑
4.2.5 合成PS-b-PPMTC-b-PS三嵌段共聚物
4.2.6 合成“Cr-OH”催化劑
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 (Salen)CrCl/PPNCl二元體系催化COS/PO共聚反應(yīng)的特點(diǎn)
4.3.2 (Salen)CrCl/PPNCl二元體系在水存在下催化COS/PO共聚
4.3.3 嵌段共聚物的合成
4.4 本章小結(jié)
4.5 參考文獻(xiàn)
第五章 “一鍋”法合成聚硫代碳酸酯-block-聚酯型嵌段共聚物
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 材料
5.2.2 測(cè)試儀器
5.2.3 OX/COS/ε-CL三元共聚反應(yīng)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 COS/OX/ε-CL三元共聚物的表征
5.3.2 反應(yīng)條件對(duì)COS/OX/ε-CL三元共聚反應(yīng)的影響
5.3.3 COS/OXε-CL三元共聚物的結(jié)構(gòu)及聚合機(jī)理的研究
5.4 本章小結(jié)
5.5 參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論與創(chuàng)新
6.2 不足與展望
作者簡(jiǎn)歷、發(fā)表論文及申請(qǐng)專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Organocatalytic Copolymerization of Mixed Type Monomers[J]. Qi-lei Song,Shuang-yan Hu,趙俊鵬,Guang-zhao Zhang. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(05)
[2]Fully degradable brush polymers with polycarbonate backbones and polylactide side chains[J]. Jie Liu,Weimin Ren,Xiaobing Lu. Science China(Chemistry). 2015(06)
[3]雙金屬氰化絡(luò)合物及其催化的聚合反應(yīng)[J]. 孫學(xué)科,陳上,張興宏,戚國(guó)榮. 化學(xué)進(jìn)展. 2012(09)
本文編號(hào):3205076
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:182 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
縮寫、符號(hào)、術(shù)語(yǔ)表
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 CO_2 (COS)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2 CO_2 (COS)與環(huán)氧化物共聚的催化劑和特點(diǎn)
1.3 CO_2 (COS)/環(huán)氧共聚物的結(jié)構(gòu)與性能
1.4 基于CO_2 (COS)合成嵌段共聚物
1.4.1 全碳酸酯型嵌段共聚物
1.4.2 聚碳酸酯-block-聚酯型嵌段共聚物
1.4.2.1 CO_2、環(huán)氧和環(huán)狀內(nèi)酯三元共聚
1.4.2.2 CO_2、環(huán)氧和環(huán)狀酸酐三元共聚
1.4.3 其他組成的CO_2基嵌段共聚物
1.4.4 其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的CO_2基嵌段共聚物
1.4.5 CO_2 (COS)基嵌段共聚物的性能與應(yīng)用
1.5 課題的提出和內(nèi)容
1.6 參考文獻(xiàn)
第二章 DMCC催化劑催化己內(nèi)酯(ε-CL)開環(huán)聚合的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 材料
2.2.2 測(cè)試儀器
2.2.3 Zn-Co(Ⅲ) DMCC催化ε-CL共聚反應(yīng)(以CHO為引發(fā)劑)
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 Zn-Co(Ⅲ) DMCC催化劑簡(jiǎn)介
2.3.2 Zn-Co(Ⅲ) DMCC催化ε-CL開環(huán)聚合反應(yīng)
2.4 本章小結(jié)
2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 “一鍋”法合成聚碳酸酯-block-聚酯型嵌段共聚物
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 材料
3.2.2 測(cè)試儀器
3.2.3 CHO/CO_2/ε-CL三元共聚:“一鍋分步”法合成兩嵌段共聚物
3.2.4 CHO/CO_2/ε-CL三元共聚:“一鍋一步”法合成多嵌段共聚物
3.2.5 CHO/CO_2二元共聚反應(yīng)
3.2.6 ε-CL開環(huán)聚合反應(yīng)
3.2.7 HO-PCL-OH存在下,Zn-Co(Ⅲ) DMCC催化CHO/CO_2共聚
3.2.8 HO-PCHC-OH存在下,Sn(Oct)_2催化ε-CL開環(huán)聚合
3.2.9 制備PCL和PCHC共混物
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 “一鍋分步”法制備PCHC-b-PCL嵌段共聚物的表征(和第二章密切關(guān)聯(lián))
3.3.2 “一鍋一步”法制備PCHC-b-PCL多嵌段共聚物的設(shè)想
3.3.3 Zn-Co(Ⅲ) DMCC/Sn(Oct)_2共同催化CO_2/CHO/ε-CL三元共聚產(chǎn)物的表征
3.3.4 鏈轉(zhuǎn)移劑含量對(duì)共聚反應(yīng)的影響
3.3.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)共聚反應(yīng)的影響——反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究
3.3.6 反應(yīng)溫度、CO_2壓力及投料比對(duì)聚合反應(yīng)的影響
3.3.7 對(duì)照實(shí)驗(yàn)
3.3.8 多嵌段共聚物的性能
3.4 本章小結(jié)
3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 基于COS/環(huán)氧丙烷共聚反應(yīng)構(gòu)建嵌段共聚物的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 材料
4.2.2 測(cè)試儀器
4.2.3 合成HO-PPMTC-OH二元醇
4.2.4 合成Br-PPMTC-Br大分子引發(fā)劑
4.2.5 合成PS-b-PPMTC-b-PS三嵌段共聚物
4.2.6 合成“Cr-OH”催化劑
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 (Salen)CrCl/PPNCl二元體系催化COS/PO共聚反應(yīng)的特點(diǎn)
4.3.2 (Salen)CrCl/PPNCl二元體系在水存在下催化COS/PO共聚
4.3.3 嵌段共聚物的合成
4.4 本章小結(jié)
4.5 參考文獻(xiàn)
第五章 “一鍋”法合成聚硫代碳酸酯-block-聚酯型嵌段共聚物
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 材料
5.2.2 測(cè)試儀器
5.2.3 OX/COS/ε-CL三元共聚反應(yīng)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 COS/OX/ε-CL三元共聚物的表征
5.3.2 反應(yīng)條件對(duì)COS/OX/ε-CL三元共聚反應(yīng)的影響
5.3.3 COS/OXε-CL三元共聚物的結(jié)構(gòu)及聚合機(jī)理的研究
5.4 本章小結(jié)
5.5 參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論與創(chuàng)新
6.2 不足與展望
作者簡(jiǎn)歷、發(fā)表論文及申請(qǐng)專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Organocatalytic Copolymerization of Mixed Type Monomers[J]. Qi-lei Song,Shuang-yan Hu,趙俊鵬,Guang-zhao Zhang. Chinese Journal of Polymer Science. 2017(05)
[2]Fully degradable brush polymers with polycarbonate backbones and polylactide side chains[J]. Jie Liu,Weimin Ren,Xiaobing Lu. Science China(Chemistry). 2015(06)
[3]雙金屬氰化絡(luò)合物及其催化的聚合反應(yīng)[J]. 孫學(xué)科,陳上,張興宏,戚國(guó)榮. 化學(xué)進(jìn)展. 2012(09)
本文編號(hào):3205076
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