超支化聚合物应用于纳米材料的研究进展

超支化聚合物作为一类新兴的高分子材料,因其具有高度支化的"核壳"结构可作为"纳米反应器"制备形态规整、尺寸小、分布窄的纳米簇;利用表面大量的反应性基团,可以对碳纳米管等纳米材料实现表面改性。目前对超支化聚合物的研究已成为高分子领域的又一热点。     

超支化电致发光聚合物的研究进展

随着OLED材料研究的飞速发展,超支化电致发光聚合物被认识到具有易于一步法合成、树形结构以及分子内和分子间作用力小的特点,有利于提高电致发光器件的发光效率.目前超支化聚合物在电致发光材料中的应用研究正在得到更多的关注.     

新颖的超支化配位聚合物制备纳米粒子的便捷方法

合成了N，N’-双（8-羟基喹啉基-5-亚甲基）哌嗪，并与铝离子配位形成了新颖的超支化配位聚合物，进而自组装成了球形纳米粒子．超支化聚合物的结构和纳米粒子的形态分别通过ESI-MS和TEM证实．粒子的大小及其分布通过测量TEM照片上的数百个粒子得到，结果表明粒子的大小分布较窄．同时发现纳米粒子形成依赖于配体和铝离子的比例．我们测定了这种配位聚合物纳米粒子的光致发光性质，并对结果进行了讨论．     

发散法合成超支化聚碳硅烷的研究进展

超支化聚碳硅烷是一种新型有机硅超支化聚合物,具有高流动性、化学惰性、热稳定性等优点,分子中存在纳米空腔和大量活性端基,因此具有广阔的应用前景.文章集中探讨了发散法合成超支化聚碳硅烷的研究进展,对这些方法的优缺点进行总结,并对超支化聚碳硅烷合成的新方法进行了展望.     

聚对苯乙烯撑型超支化共轭聚合物的合成及荧光淬灭研究

通过Heck缩聚反应合成了2种以三苯胺为核的"A2 B3"聚对苯乙烯撑型超支化共轭聚合物.通过FT-IR,1HNMR,GPC和TGA等测试对聚合物进行了表征.此类超支化聚合物具有良好的溶解性和热稳定性.通过紫外吸收光谱,荧光发射光谱表征了聚合物的光化学性能,并首次对含硝基芳香烃淬灭其溶液荧光的能力进行了初步研究.此类聚合物不仅合成较为容易,检测的灵敏度也较高,是一类潜在的检测含硝基芳香烃爆炸物的荧光传感器材料.     

含磷超支化聚酰胺的合成与表征

以三苯基氧化膦为原料,通过硝化反应、还原反应,合成B3型单体三（3一氨基苯基）氧化膦（TAPPO）．以己二酸为A2单体,利用A2＋B3溶液聚合的方法,制备具有超支化结构的聚酰胺．研究反应条件对聚合物特性黏度的影响;利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振谱（NMR）对含磷超支化聚酰胺进行结构表征;利用差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）测定超支化聚酰胺的热性能．     

端羟基超支化聚酯的改性及性能研究

以三羟甲基丙烷和二羟甲基丙酸为原料,在对甲苯磺酸催化下合成了端羟基超支化聚酯,8-[4′-丙氧基（1,1-联苯）-氧]-辛酸为封端剂对超支化聚酯进行改性,采用羟值滴定确定封端率。通过红外光谱（FT-IR）和核磁共振谱(NMR)对改性前后超支化聚酯的化学结构进行了表征,并采用差示扫描量热法（DSC）和广角X射线衍射（WAXD）对所合成超支化聚合物的热性能进行了研究。结果表明,封端剂的最佳用量为聚合物中羟基物质的量的1.05倍,在此条件下,超支化聚合物封端率达到92.02%;改性前后聚合物化学结构与理论结构一致,改性后聚合物玻璃化温度显著升高,且聚合物物相由无定形态转变为晶态与非晶态共存。     

超支化聚酰胺负载铂纳米簇杂化膜催化剂在苯加氢反应中的活性寿命

采用溶液缩聚合成了超支化聚酰胺,制备了超支化聚酰胺负载铂纳米簇杂化膜催化剂,对比新鲜和使用11次后的杂化膜催化剂,考察了催化剂在苯加氢反应中的活性寿命问题,并结合了透射电流(TEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线能谱(XPS)等手段对催化剂表征.结果表明:杂化膜型催化剂比传统粉末型催化剂寿命更长、活性更好;在杂化膜型催化剂中,使用超支化聚合物作为贵金属的载体,比线性聚合物作载体时苯的转化率高.起主要催化作用的可能是杂化膜表面的铂纳米颗粒.     

CdTe/聚乳酸纳米杂化材料的制备及其荧光性能

以十二烷基胺(DDA)为表面修饰剂,将巯基水相法合成的CdTe纳米晶转移至有机溶剂三氯甲烷中,然后采用“物理共混法”实现了CdTe/聚乳酸(CdTe/PLA)纳米杂化材料及其透明荧光膜的制备.通过紫外-可见光谱仪(UV -vis)、荧光(PL)、紫外透射反射分析仪等表征方法考察相转移前后CdTe纳米晶的光学性能,并系统研究了CdTe/PLA纳米杂化材料的荧光性能.结果表明:相转移后CdTe纳米晶的粒径未发生明显变化,其量子产率却提高了;所制备的CdTe/PLA纳米杂化材料具有优越的荧光性能,CdTe纳米晶在聚合物中仍然保持良好的分散性和较好的量子尺寸效应.     

超支化大分子RAFT试剂的制备及应用

由于独特的分子结构,超支化聚合物具有许多特殊性能和应用.基于可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合在制备复杂结构聚合物上的独特优势,本研究通过双官能团的二(二甲基乙酰氯)三硫代羰基酯(BDACT)和三官能团的三羟甲基丙烷(TMP)的缩聚反应,得到了超支化大分子RAFT试剂(H-RAFT-A),并利用核磁(1H-NMR)、红外(FTIR)和高效凝胶渗透色谱(GPC)等手段对H-RAFT-A进行了表征.研究结果表明,BDACT和TMP在合适的反应条件下,能够避免凝胶现象,制备出较高分子质量的H-RAFT-A,其相对分子质量分布系数约为2.78,支化度约为0.41.随后,以所制备的H-RAFT-A为RAFT试剂,苯乙烯为单体,制备出超支化的聚苯乙烯(H-PSt).该研究为利用成本低廉的烯类单体制备超支化聚合物提供了新思路.     

CdTe/PVP纳米杂化材料制备及其荧光性能

以巯基水相法将硫基乙酸(TGA)合成一系列不同粒径的Q态CdTe纳米晶,再与聚乙烯吡咯烷(PVP)杂化制备出具有红、黄、绿3种颜色的CdTe/PVP纳米杂化材料.通过紫外可见光谱仪(UV-vis)、X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)等表征方法考察Q态CdTe纳米晶的尺寸、晶形及其光学性能并系统考察CdTe/PVP纳米杂化材料的荧光性能.结果表明pH从9.85变化到5.22,荧光强度有一定的增大.所制备的CdTe/PVP纳米杂化材料具有优越的荧光性能及荧光稳定性,其聚合物中的CdTe纳米晶仍然保持很好的量子尺寸效应和良好的分散性.     

超支化聚酯的合成与表征

以3,5二羟基甲苯和3,5二羟基苯甲酸为原料,采用“一锅煮”的方法合成超支化聚酯,通过不同的原料配比来控制超支化的向外的链扩展,每个分子形成大约2,4,8个酯结构的超化支臂,该超支化聚合物具有一定刚性的二维结构,不会产生分子链的缠结,而且显示出低粘度,低熔点和良好的溶解性等特点。     

自由基聚合制备聚合物纳米片层材料

设计、合成了含有苯胺二聚体的苯乙烯甲基丁酸酯(VPB),通过自组装-自由基聚合的方法,成功地制备了聚合物纳米片层材料.VPB和聚合物的结构通过核磁谱和红外光谱进行了分析确认,VPB和聚合物的自组装行为通过电子显微镜、X射线进行了研究.实验结果表明,VPB在甲苯和丙酮的混合溶剂中可以自组装成为二维纳米片层,并能与马来酰亚胺进行自由基共聚反应,形成尺寸数微米、厚度2纳米的聚合物片层材料.本研究的结果证明,将自组装与自由基聚合结合是一种制备聚合物二维纳米片层材料的有效方法.     

功能性自组装体的制备研究

新型组装基元的构筑和组装体的功能是自组装研究的两个核心问题。该研究分别在这两个方面取得了一些进展。各向异性组装基元的出现极大地丰富了自组装的研究内容,并为制备高度有序和复杂的组装体提供了新工具,但目前已报道的各向异性组装基元一般限于微观和亚微观尺寸。该研究制备了分子水平的各向异性粒子,并发现其具有独特的自组装行为。比如:合成了分别具有一个环糊精基团和一个偶氮苯基团的超支化聚合物,然后通过环糊精和偶氮苯之间的主客体复合,偶联得到了Janus型超支化聚合物,且该各向异性聚合物可以进一步自组装形成均一的纳米囊泡,而且所制备的囊泡可以进一步组装形成类似胶子晶体的多级结构。这种高度均一的囊泡组装体是十分罕见的。该课题还在组装体的功能化方面开展研究。例如:长期以来仿细胞模型体系一般只限于对细胞膜结构的仿生,但实际上细胞在发生结构转变时往往伴随着功能的表达。最近,我们制备了具有p H响应的聚合物囊泡,该囊泡可以在p H触发下实现可逆的收缩和膨胀,最为重要的是在这个形变过程中,同时伴随着囊泡荧光的增强和淬灭。整个过程和绿色荧光水母的呼吸过程有些相似。这是目前已报道的为数不多的结构和功能同时表达的一个人工模型膜体系。     

超支化不饱和聚(酰胺-酯)的改性及热分解动力学

采用不同链长的十四酰氯和十八酰氯对超支化不饱和聚(酰胺-酯)(MHBP)的端羟基进行原位端基改性,制备出2种改性超支化聚合物,用傅立叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、黏度法等对其结构及性能进行表征,并研究了它们的热分解行为及其热分解动力学.结果表明,其热分解反应不是一级反应,改性超支化聚合物的热稳定性与末端烷烃链的长度有关,用Ozawa法求出了热分解表观活化能.     

苯乙炔封端超支化聚醚醚酮的合成及性能

采用亲核取代反应, 通过A₂+B₃方法制备含联苯结 构氟封端超支化聚醚醚酮(HPDEEK-F), 用4-苯乙炔苯酚与得到的氟封端聚合物反应, 制得苯乙炔封端的超支化聚醚醚酮(HPDEEK-PEP), 并研究了其结构和性能. 结果表明, 苯乙炔封端聚合物的玻璃化转变温度高于氟封端聚合物的玻璃化转变温度, 热稳定性好于氟封端聚合物, 两种聚合物在极性溶剂中都具有良好的溶解性.     

聚合物／层状无机物纳米复合材料研究进展

从聚合物／层状无机物纳米复合材料的类型和制备方法、结构与性能表征等方面,总结了聚合物／层状无机物纳米复合材料的研究进展。利用插层复合原理制备各种聚合物／层状无机物纳米复合材料,赋予材料独特的结构,更优异的力学,热学,电磁和光学及其气体阻隔性能,具有重要的科学意义和应用前景。     

导电聚合物/磁性纳米复合材料的制备及其结构与性能

导电聚合物/磁性纳米复合材料的研究是开发同时具有电、磁性能的功能材料的最佳选择之一,是制备电磁屏蔽材料,电磁波吸收剂等功能材料的重要途径。导电聚合物与磁性纳米粒子复合,既可实现电、磁性能的复合,又可通过调节各组元的组成和结构实现对材料电、磁性能的调节。对目前导电聚合物/磁性纳米复合材料的制备原理、方法,复合材料的结构及控制,材料的性能与应用进行了评述。     

聚合物/层状无机物纳米复合材料研究进展

从聚合物/层状无机物纳米复合材料的类型和制备方法、结构与性能表征等方面,总结了聚合物/层状无机物纳米复合材料的研究进展.利用插层复合原理制备各种聚合物/层状无机物纳米复合材料,赋予材料独特的结构,更优异的力学,热学,电、磁和光学及其气体阻隔性能,具有重要的科学意义和应用前景.     

超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料的制备与性能研究

以三羟甲基丙烷(TMP)和2,2一二羟甲基丙酸(DMPA)为反应单体,采用一步法合成了超支化聚合物.然后与环氧氯丙烷反应合成了低粘度液体型超支化环氧树脂,并与双酚A型环氧树脂共混,固化成型后得超支化环氧树脂改性环氧树脂共混材料.测试了共混材料的力学性能、热性能.探讨了超支化环氧树脂加入量对材料性能的影响.结果显示:共混材料的力学性能随超支化环氧树脂含量的增加先增加后下降,有最大值;当超支化环氧树脂用量为15wt%左右时,共混材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高108%、83%、42%.玻璃化转变温度和热分解温度稍有下降.