《一步法合成CO2基聚碳酸酯-b-聚甲基丙烯酸酯嵌段共聚物》是依託華中科技大學，由王勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：一步法合成CO2基聚碳酸酯-b-聚甲基丙烯酸酯嵌段共聚物
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王勇
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為改善CO2基聚碳酸酯的物理和化學性能，迄今已有諸多方法合成CO2基聚碳酸酯的嵌段共聚物，但缺乏一步法合成序列可控的嵌段共聚物的方法。本申請旨在以陰離子開環聚合（ROP）與活性自由基聚合（CRP）兩種聚合機理的相容性為基礎，含活潑質子和硫酯單元的雙功能RAFT試劑，同時作為CO2和環氧化物共聚反應（ROCOP）的引發劑的以及甲基丙烯酸酯的可逆加成-斷裂鏈轉移聚合（RAFT）的鏈轉移劑，一步法合成CO2基聚碳酸酯-b-聚甲基丙烯酸酯AB型嵌段共聚物。闡明ROCOP聚合與RAFT聚合共同作用機理，建立以RAFT聚合為基礎的CO2基聚碳酸酯嵌段共聚物合成的一般方法，為化學法改善CO2基聚碳酸酯的性能提供更為豐富簡單的手段。
結題摘要
作為最主要的溫室氣體，二氧化碳（CO2）被廣泛認為是全球氣候變暖的元兇，將其作為廉價的可再生C1資源進行利用無疑具有重要的研究意義。CO2和環氧化合物交替共聚反應合成的CO2基聚碳酸酯具有高CO2固定率、良好的生物降解性、生物相容性以及阻隔性能，是傳統非降解塑膠的理想替代品。作為脂肪族的聚碳酸酯，CO2基聚碳酸酯存在力學和熱學性能較差、官能化較難等缺點，影響到其套用和發展。將CO2/環氧化合物的共聚反應（ROCOP）與其它活性聚合方法相結合合成CO2基嵌段共聚物，提供了在分子尺度調節和改善CO2基聚碳酸酯力學/熱學性能，以及獲得功能化CO2基聚碳酸酯的有效途徑。目前CO2基嵌段共聚物的合成以順序加料法和大分子引發等分步合成方法為主，考慮到CO2/環氧化合物的共聚反應對水高度敏感且需高壓條件，分步合成方法操作繁瑣且經濟成本高。本報告創新提出“雙功能鏈轉移”和“分子開關”兩種策略，從混合單體中一步高效合成了序列精準可控的含有不同官能化聚烯烴鏈段的CO2基嵌段共聚物，豐富了CO2基聚碳酸酯的高性能化設計合成的理論基礎。所取得的主要研究進展如下： 1.利用鄰位氯取代的四苯基卟啉氯化鋁(TPP2-Cl)Al(III)Cl作為CO2/環氧化合物共聚反應的催化劑，含活潑質子和硫酯單元的雙功能試劑TTC-COOH同時作為CO2和環氧化物共聚反應與官能化烯烴單體的可逆加成-斷裂鏈轉移聚合（RAFT）的鏈轉移劑，一步合成了CO2基嵌段共聚物。2.以雙席夫鹼鈷配合物(Salen)CoII作為智慧型轉換催化劑，氧氣為分子開關，實現了共聚反應聚合機理從金屬配合物調控的自由基聚合（OMRP）向CO2/環氧化合物的共聚反應的轉換，從丙烯酸甲酯（MA）和環氧丙烷（PO）的混合物中一部合成了聚醋酸乙烯酯-b-聚丙烯酸甲酯-b-聚碳酸亞丙酯。3.以雙席夫鹼鈷配合物(Salen)CoIIICl作為智慧型轉換催化劑，一氧化碳為分子開關，實現了共聚反應聚合機理從CO2/環氧化合物的共聚反應到金屬配合物調控的自由基聚合（OMRP）的轉換，從丙烯酸甲酯和環氧化合物的混合物中一步合成了聚丙烯酸甲酯-b-聚碳酸酯。
