《多組分星形和接枝聚合物的合成及性能研究》是依託蘇州大學，由趙優良擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多組分星形和接枝聚合物的合成及性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙優良
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
星形和接枝聚合物合成方法的持續發展與探索非常重要。本項目將結合活性/控制聚合方法（主要包括ATRP、SET、RAFT聚合和開環聚合）和高效有機合成技術（主要包括點擊、功能端基轉換和封端反應），以炔基化試劑為成核劑和引發劑/鏈轉移劑，通過疊代法或一鍋法製備多組分雜臂星形聚合物和支化點位置和數目精確、支化點之間都由聚合物鏈段所連線的接枝共聚物。通過最佳化聚合和有機反應條件，製備一系列鏈段長短和臂數可自由調控、高達六組分及更多化學組分的結構精緻的星形和接枝聚合物，並努力探索高達八至十組分目標聚合物控制合成的可能性。在發展與完善多組分星形與接枝共聚物普適性合成方法的基礎上，初步研究各種因素對聚合物物理化學性能如熱性能、結晶性能、自組裝性能等的影響，並探索它們在智慧型材料、生物醫用材料等方面的潛在套用。本項目對於高分子科學、超分子化學和材料學的發展和促進都具有十分重要的意義。
結題摘要
多組分星形與接枝共聚物的控制合成是高分子合成化學中的研究重點與難點之一。迄今為止，五組分及更高組分非線型結構共聚物的合成極具挑戰性，目前只有Hirao和Tunca兩個課題組分別合成了十餘例五至七組分雜臂星和幾例五組分H形共聚物，合成方法的不完善嚴重製約著多組分聚合物的性能研究及套用探索。為了突破現有的合成技術瓶頸，本項目集成控制自由基聚合、活性開環聚合和高效連線反應的合成優勢，採用疊代法、分步法、一鍋法等技術控制合成了一系列高達六組分的星形共聚物和高達七組分的接枝共聚物，較系統地發展了多組分聚合物的普適性合成方法。主要研究進展包括：（1）採用點擊反應和控制聚合技術，控制合成了包括AB2C4D8、ABCDE、ABCDEF在內的三至六組分雜臂星。（2）結合RAFT SCVP和季銨化反應，快速合成了含支化核的Am、AmBn、AmBnCo等類型多臂和雜臂星。（3）簡易合成了含雙硫鍵的A2mB2nC2三組分星，在氧化還原條件下它們能在AmBnC星和[AmBnC]o梳狀-線型多嵌段共聚物之間轉換。（4）合成了含雙硫鍵、硝基苯和縮醛斷裂鍵、具有交替PEG和PCL側鏈的梳形共聚物和樹狀接枝聚合物。（5）結合RAFT聚合和羥基-乙烯基醚加成反應，合成了含雙重斷裂鍵的梳形聚合物和梳形接枝共聚物，並實現了多重降解型結構轉換。（6）通過模組化點擊反應合成了(A-g-B)m、(A-g-BC)m、(AB-g-CD)m等類型接枝共聚物，並採用疊代反應控制合成了A(B)(C)D(E)(F)G、A(B)2C(D)2E(F)2G等類型五至七組分接枝共聚物。聚合物的主要化學組成為聚乙二醇、聚己內酯、聚乳酸、聚環狀碳酸酯、聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(N-取代丙烯醯胺)。各種聚合物具有顯著不同於其線型類似物的物理化學性能，並在刺激回響材料、生物醫用材料等方面具有重要潛在套用。本項目的實施有力推動了多組分聚合物合成與性能研究的發展，對高分子科學、超分子化學和多相材料學等學科的發展和促進都具有十分重要的意義。
