新型的环-线多嵌段“串珠”形共聚物的合成及性能研究

在高分子合成化学领域，环形聚合物的合成一直是相关研究的瓶颈问题，限制了对这类聚合物的性能研究和应用探索。本项目尝试探索出一条新的成环方法，并将该方法应用于含有环形构筑单元的复杂拓扑结构聚合物的合成中,我们取得了一些重要进展：.（１）以单环聚合物为研究模型，探索了Glaser偶联反应的最佳条件及其在环形聚合物合成中的应用。我们结合开环聚合（ROP）合成了环形聚环氧乙烷(c-PEO) ，结合活性阴离子聚合(LAP)合成了环形聚苯乙烯(c-PS) ，同时结合ROP和LAP合成了c-(PS-b-PEO)。这些环形聚合物及其前驱体都具有明确的结构和组成，可通过SEC、1H NMR、FTIR和MALDI-TOF MS等表征手段的联用进行准确表征。结果表明， Glaser偶联反应作为成环方法具有优点：反应条件简单（对氧气及各种溶剂具有耐受性）、环化效率高（达到100%）。因此，Glaser偶联反应在环形聚合物的合成方面具有高效性和普适性。.（２）以Glaser偶联反应为成环方法，合成了系列含有环形构筑单元的复杂拓扑结构聚合物并研究了这些聚合物的物理性能。我们结合ROP合成了“8”字形PEO，结合ROP和LAP合成了含1根PS链的蝌蚪形 (c-PEO)-b-PS，结合LAP和原子转移自由基(ATRP)合成了在c-PS上同一位点含2根聚丙烯酸叔丁酯(PtBA) 链的蝌蚪形 (c-PS)-b-PtBA2，结合ROP合成了在c-PEO上同一位点含2根聚己内酯(PCL)链的蝌蚪形 (c-PEO)-b-PCL2和在c-PEO对称部位各含1根PCL链的蝌蚪形PCL-b-(c-PEO)-b-PCL。我们还结合LAP、ROP、ATRP和原子转移自由基偶合(ATRC)技术合成了串珠形 [PS-b-(c-(PS-b-PEO))]s，结合LAP、ROP和氮氧自由基偶合(ＮRC) 技术合成了串珠形 [PEO-b-(c-(PS-b-PEO))]s；但是，串珠形聚合物的SEC曲线呈多峰分布且聚合物的最大偶合度较低，仍待筛选更高效率的偶合技术。最后，我们还对含有环形构筑单元的聚合物及其前驱体的溶液行为和本体行为进行了对比研究。.总结上述工作，我们建立了一种具有普遍意义的制备复杂拓扑结构聚合物的新方法，并初步研究了这些聚合物的物理性能，这些研究成果将进一步促进高分子合成化学和高分子物理学相关研究的进展。