子課題2012.05總結(jié)報告wulb

附件2973計劃課題年度總結(jié)報告編寫提綱子課題3：生物降解聚酯彈性體部分年度計劃執(zhí)行情況對照“課題計劃任務(wù)書”，重點闡述：年度計劃完成情況；子課題3的第一年度計劃任務(wù)為：（1）制得納米粒子分散均勻、分子量可設(shè)計、羧基含量高（98%）的端羧基低聚聚乳酸/無機納米粒子復(fù)合物和端羧基柔性聚酯低聚物。（2）掌握制備過程中分子量、端羧基含量的調(diào)控方法及無機納米粒子的分散穩(wěn)定方法。子課題3的第二年度計劃任務(wù)為：（1）制得高分子量的多嵌段聚酯熱塑性彈性體。（2）獲得控制分子量增長和支化程度、抑制交聯(lián)的方法。（3）發(fā)表文章1-2篇。目前已完成以下研究內(nèi)容：（2011.01-2012.05）藍(lán)色字體為2012年工作端羧基結(jié)晶性聚乳酸及其納米復(fù)合物的合成已掌握分子量、端羧基含量的調(diào)控方法和無機納米粒子的分散穩(wěn)定方法，在JAPS發(fā)表SCI論文2篇。端羧基柔性共聚酯低聚物的合成，已掌握分子量、端羧基含量的調(diào)控方法端羧基聚乳酸的二縮水甘油酯擴鏈及端羧基聚乳酸和端羧基PBSA的二縮水甘油酯擴鏈/偶聯(lián)分別制備高分子量聚乳酸和PLLA-mb-PBSA多嵌段共聚物的研究。發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)存在一些問題，主要表現(xiàn)在產(chǎn)生較為顯著的支化作用和一定的交聯(lián)作用，產(chǎn)物分子量分布過寬，影響聚乳酸的結(jié)晶性，對聚乳酸及其嵌段共聚物耐熱性不利；但支化有利于提高熔體強度，有可能在改善聚乳酸吹塑和發(fā)泡加工性上起到和很好的作用。相關(guān)研究還在進行中。針對二縮水甘油酯擴鏈偶聯(lián)易產(chǎn)生支化的問題，進一步采用二噁唑啉進行擴容偶聯(lián)，發(fā)現(xiàn)支化現(xiàn)象明顯減弱，結(jié)晶性明顯改善。相關(guān)研究還在進行中。另外，開展了具有光致形狀記憶效應(yīng)的生物降解彈性體的研究，在Biomacromolecules發(fā)表SCI論文1篇。另外，開展了新型生物基共聚酯—聚(丁二酸丁二醇酯-co-呋喃二甲酸丁二醇酯)(PBSF)的研究，發(fā)現(xiàn)該共聚酯的性能隨組成變化可在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，既可用作熱塑性塑料，在合適的組成范圍也具有一定的彈性體性質(zhì)，適合用作增韌改性劑和嵌段共聚物的軟段。已向Biomacromolecules投稿1篇；后續(xù)的嵌段共聚物的研究正在進行。發(fā)表論文清單：XiangyingSun,LinboWu*.SynthesisandPropertiesofCrystallineDicarboxylatedPoly(L-lacticacid)Prepolymers.JApplPolymSci121:3246–3251,2011ZhaoqinMa,LinboWu*,BoPengPoly(L-lacticacid)/siliconedioxidenanocompositespreparedviainsitumeltpolycondensationofL-lacticacidinthepresenceofacidicsilicasol:Dispersionstabilityofnanoparticlesduringdehydration/oligomerization.JApplPolymSci124:3980–3987,2012Wu,LB*;Jin,CL;Sun,XYSynthesis,Properties,andLight-InducedShapeMemoryEffectofMultiblockPolyesterurethanesContainingBiodegradableSegmentsandPendantCinnamamideGroupsBiomacromolecules12(1):235-241,2011LinboWu,RosicaMincheva,Jean-Marie.Raquez,PhilippeDubois*.Synthesisandpropertiesofpoly(butylenesuccinate-co-butylenefurandicarboxylate)biobasedcopolyesters.Biomacromolecules,submitted預(yù)計今年會另投稿2篇。2012年度研究工作的主要進展（2011年工作見2011年總結(jié)）2.1二縮水甘油酯擴鏈/偶聯(lián)法制備PLLA-mb-PBSA多嵌段共聚物分別合成端羧基聚乳酸(PLLA)和端羧基聚(丁二酸丁二醇酯-co-己二酸丁二醇酯)(PBSA)，然后采用二縮水甘油酯進行擴鏈和偶聯(lián)，制得PLLA-mb-PBSA多嵌段共聚物。發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)產(chǎn)生較為顯著的支化作用和一定的交聯(lián)作用，產(chǎn)物分子量分布過寬，影響聚乳酸的結(jié)晶性。促進結(jié)晶和性能研究的工作還在進行中。2.2二噁唑啉擴鏈/偶聯(lián)法制備PLLA-mb-PBSA多嵌段共聚物針對二縮水甘油酯擴鏈偶聯(lián)易產(chǎn)生支化的問題，進一步采用二噁唑啉進行擴容偶聯(lián)，發(fā)現(xiàn)支化現(xiàn)象明顯減弱，聚乳酸硬段的結(jié)晶性明顯改善。力學(xué)性能的研究尚在進行中，目前尚無結(jié)果。2.3新型生物基共聚酯PBSF的合成與性能研究開展了新型生物基無規(guī)共聚酯—聚(丁二酸丁二醇酯-co-呋喃二甲酸丁二醇酯)(PBSF)的研究，發(fā)現(xiàn)該共聚酯具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，其熱、力學(xué)性能隨組成變化可在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，既可用作熱塑性塑料，在合適的組成范圍也具有一定的彈性體性質(zhì)，適合用作增韌改性劑和嵌段共聚物的軟段。已向Biomacromolecules投稿1篇；后續(xù)的嵌段共聚物的研究正在進行。polymerE(MPa)b(MPa)b(%)PBS675530.61.412814PBSF105543020.43.414522PBSF203632018.63.632183PBSF4047.54.19.75.265870PBSF5073.72.313.61.758262精選重要階段性成果或突破，請重點闡述（每項300-500字），另附圖片。課題執(zhí)行過程中存在的問題及其對策。目前已基本完成端羧基軟、硬段低聚物的合成、納米粒子原位引入硬段的方法、硬段的擴鏈反應(yīng)、硬段和軟段同時擴鏈偶聯(lián)的反應(yīng)。從擴鏈的結(jié)果看，采用二縮水甘油酯擴鏈?zhǔn)怯行У?，但會?dǎo)致明顯的支化。支化對提高熔體強度有利，但使得聚乳酸的結(jié)晶性下降，最終會導(dǎo)致多嵌段共聚物的結(jié)晶性下降，影響其熱、力學(xué)性能；采用二噁唑啉進行擴鏈和偶聯(lián)，可以較好的避免支化（但也不能完全避免）。因此，一方面，將按原計劃采用二縮水甘油酯擴鏈偶聯(lián)，并考察引入納米粒子和其它成核劑來促進硬段