子課題2012.05總結報告wulb

附件2973計劃課題年度總結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為：（1）制得納米粒子分散均勻、分子量可設計、羧基含量高（98%）的端羧基低聚聚乳酸/無機納米粒子復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容：（2011.01-2012.05）藍色字體為2012年工作端羧基結晶性聚乳酸及其納米復合物的合成已掌握分子量、端羧基含量的調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，結晶性明顯改善。相關研究還在進行中。另外，開展了具有光致形狀記憶效應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調節(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，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）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，影響聚乳酸的結晶性。促進結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，聚乳酸硬段的結晶性明顯改善。力學性能的研究尚在進行中，目前尚無結果。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、力學性能隨組成變化可在很寬的范圍內調節(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，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、硬段和軟段同時擴鏈偶聯(lián)的反應。從擴鏈的結果看，采用二縮水甘油酯擴鏈是有效的，但會導致明顯的支化。支化對提高熔體強度有利，但使得聚乳酸的結晶性下降，最終會導致多嵌段共聚物的結晶性下降，影響其熱、力學性能；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