乳酸盐的依赖溶剂的序列控制共聚合:将材料特性从坚固的塑料定制为坚固的弹性体
Chaoqun Weng1, Xiao Li1, Xiaoyan Tang1
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Key Laboratory of Polymer Chemistry and Physics of Ministry of Education, Center for Soft Matter Science and Engineering, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing, 100871, China.
这项研究提出了一种新的依赖溶剂的共聚合方法,用于从4--2-oxabicyclo[2.1.1]hexan-3-one和e-caprolactone中制造定制块和统计共聚合物. 该过程允许调节性质,并支持可持续的材料生命周期.
科学领域:
- 聚合物化学 聚合物化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机合成 有机合成
背景情况:
- 同聚合是定制聚合物特性的关键,但在单合成中,序列控制是困难的.
- 开发顺序控制共聚合的高效方法对于先进的材料设计至关重要.
研究的目的:
- 引入一种依赖于溶剂的策略,用于对4--2-oxabicyclo[2.1.1]hexan-3-one (4Ph-BL) 和ε-caprolactone (ε-CL) 进行序列控制的共聚合.
- 为了合成具有可调节的微观结构和特性的块和统计共聚合物.
主要方法:
- 使用不同的单体动力学来控制在非协调溶剂 (如二甲,) 中的合成,以产生块共聚合物.
- 采用协调溶剂 (如THF,二氧化) 来促进转化和生产统计共聚合物.
- 应用密度函数理论 (DFT) 了解溶剂对转化过渡状态的影响.
主要成果:
- 在非协调溶剂中成功合成了双锁和三锁共聚合物 (PCL-b-P(4Ph-BL),P(4Ph-BL) -b-PCL-b-P(4Ph-BL).
- 制造的统计共聚合物 (P[CL-stat-(4Ph-BL) ),在协调溶剂中具有不同的异序比.
- 已证明可调节的机械性能,从塑料 (46.3 MPa的抗拉强度) 到弹性体 (>99.3%的弹性回收率).
- 实现高热稳定性 (Td,5% = 376°C) 和化学循环性 (>92%) 用于可持续的应用.
结论:
- 溶剂依赖策略为序列控制的共聚合成提供了一个简单的单方法.
- 由此产生的共聚合物具有广泛的调节性质,适合各种应用.
- 高化学循环性支持开发闭环系统,以实现可持续的材料经济.
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