中国可降解、可回收高分子材料化学领域发展现状和未来挑战 被引量：3

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作者 庞烜 边新超 陈学思 《科学观察》 2023年第4期1-4,共4页

随着“白色污染”程度的加剧,绿色可持续发展已成为高分子材料领域的时代主题之一。而可降解、可回收高分子材料顺应碳中和、碳减排需求,迎来了全球禁塑政策下广阔的市场机遇。可降解高分子材料通过在主链引入能够断裂的基团,其在保持... 随着“白色污染”程度的加剧,绿色可持续发展已成为高分子材料领域的时代主题之一。而可降解、可回收高分子材料顺应碳中和、碳减排需求,迎来了全球禁塑政策下广阔的市场机遇。可降解高分子材料通过在主链引入能够断裂的基团,其在保持与传统塑料相当性能的同时,在自然环境下能够自然降解;其中包括以聚乳酸为代表的从生物质来源制造塑料成为了可降解高分子材料的新思路,具有重要的战略意义和社会需求。 展开更多

关键词 可降解高分子材料 自然降解 绿色可持续发展 碳中和 白色污染 聚乳酸 市场机遇 碳减排

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有机金属催化剂与丙交酯(LA)开环聚合反应 被引量：5

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作者 胡晨阳 庞烜 +1 位作者 段然龙 陈学思 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期874-882,共9页

聚乳酸等聚酯是一类重要的新型生物可降解高分子材料,可替代传统石油基塑料,从而解决"白色污染"问题,减少化石资源的消耗,同时在许多生物医用材料和器件领域也有着广泛的应用.聚乳酸通常是在催化剂的作用下,通过丙交酯单体的... 聚乳酸等聚酯是一类重要的新型生物可降解高分子材料,可替代传统石油基塑料,从而解决"白色污染"问题,减少化石资源的消耗,同时在许多生物医用材料和器件领域也有着广泛的应用.聚乳酸通常是在催化剂的作用下,通过丙交酯单体的开环聚合而得到.本文基于本课题组前期的研究结果对丙交酯单体开环聚合催化剂进行了评述,其中主要介绍了有机金属催化剂,包括基于取代基、手性、中心金属等不同设计的单核有机金属催化剂;另外也对双核和三核金属催化剂的进展进行了总结,讨论了催化剂结构及其聚合反应中心的金属原子间相互作用对开环聚合性能的影响. 展开更多

关键词 丙交酯 聚乳酸 开环聚合 均相催化

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非手性席夫碱-异丙氧基铝引发外消旋丙交酯的立构选择性聚合 被引量：4

3

作者 杨永坤 汤朝晖 +3 位作者 庞烜 杜鸿志 陈学思 景遐斌 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期352-355,共4页

以非手性的席夫碱-异丙氧基铝(Ⅱ)引发外消旋丙交酯(rac-LA)的立构选择性聚合.其聚合动力学研究结果表明,聚合反应对于单体符合一级反应动力学.所得聚合物的数均分子量与单体转化率成正比,并且分子量分布很窄,表明该聚合反应具有良好的... 以非手性的席夫碱-异丙氧基铝(Ⅱ)引发外消旋丙交酯(rac-LA)的立构选择性聚合.其聚合动力学研究结果表明,聚合反应对于单体符合一级反应动力学.所得聚合物的数均分子量与单体转化率成正比,并且分子量分布很窄,表明该聚合反应具有良好的可控性.此外所得的聚外消旋乳酸是tm为179℃的结晶性聚合物.13C NMR和同核去偶1H NMR谱表明,所得的聚乳酸是一种立构嵌段聚合物,平均嵌段长度为11个乳酸单元. 展开更多

关键词 非手性席夫碱-异丙氧基铝 外消旋丙交酯 立构选择性聚合 可生物降解高分子

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丙交酯立体选择性聚合研究进展 被引量：5

4

作者 周延川 张涵 +3 位作者 段然龙 孙志强 庞烜 陈学思 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期806-815,共10页

聚乳酸是一类以可再生资源为原料的具有生物可降解性和生物相容性的热塑性材料,已被广泛应用于生物医学、制药和环境等领域.聚乳酸通常是由单体丙交酯开环聚合得到.丙交酯单体有三种旋光异构体,分别为左旋,右旋和内消旋.由于聚合物链段... 聚乳酸是一类以可再生资源为原料的具有生物可降解性和生物相容性的热塑性材料,已被广泛应用于生物医学、制药和环境等领域.聚乳酸通常是由单体丙交酯开环聚合得到.丙交酯单体有三种旋光异构体,分别为左旋,右旋和内消旋.由于聚合物链段的立体构型对材料的热力学和力学性能起着决定性的作用,因此制备对丙交酯不同立体选择性的催化剂是一个重要的研究课题.目前在丙交酯开环聚合反应中具有良好立体选择性的单活性点金属配合物的设计和合成方面已经取得了显著的进展.本文基于本课题组的研究工作,讨论了金属配合物的金属中心种类、配体结构等对丙交酯立体选择性聚合的影响. 展开更多

关键词 丙交酯 聚乳酸 立体选择性 开环聚合

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开环聚合催化剂用于脂肪族聚酯合成的研究进展 被引量：4

5

作者 张昊天 胡晨阳 +1 位作者 李莉莉 庞烜 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1057-1071,共15页

与广泛使用的聚烯烃材料相比,脂肪族聚酯由于其独特的生物相容性和可降解性,在电子、包装和生物医学等领域都有广泛的应用.开环聚合(ROP)是目前合成脂肪族聚酯的主要方法,本文针对催化开环聚合用于合成脂肪族聚酯,总结了该领域所涉及的... 与广泛使用的聚烯烃材料相比,脂肪族聚酯由于其独特的生物相容性和可降解性,在电子、包装和生物医学等领域都有广泛的应用.开环聚合(ROP)是目前合成脂肪族聚酯的主要方法,本文针对催化开环聚合用于合成脂肪族聚酯,总结了该领域所涉及的2类主要催化体系,即金属基催化剂和无金属有机催化剂,同时对新兴的酶催化体系做了初步介绍.列举了相关重要催化体系的化学结构,旨在揭示各类体系的催化反应特点,重点关注和评述了催化剂结构对催化效率、可控性、分子量和立体选择性的影响.金属基催化剂主要包括中心金属与N-杂环卡宾、硫脲等配位生成的配合物,其在结构上具有较大的可调性,可根据催化的需要选择不同的结构;而无金属有机催化剂如有机碱催化剂(如磷腈碱和N-杂环卡宾等),有机酸催化剂(如磷酸和方酸等),往往具有高效催化效率、摩尔质量控制和立体选择性的优点;除此以外脂肪酶催化剂具有反应范围广、反应温和以及无金属污染残留的特点. 展开更多

关键词 开环聚合 脂肪族聚酯 金属基催化剂 有机催化剂

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聚(ε-己内酯-L-丙交酯)无规共聚物与聚乳酸共混材料的制备与性能 被引量：5

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作者 张涵 孙志强 +4 位作者 庞烜 李帅 孙敬茹 陈文啟 陈学思 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1268-1274,共7页

通过开环聚合,合成不同比例的ε-己内酯(ε-CL)与L-丙交酯(L-LA)的无规共聚物P(CL/LLA)。将上述共聚物P(CL/LLA)与聚乳酸(PLLA)共混,制备了PLA/P(CL/LLA)共混材料。并对其相容性、热性能、力学性能进行了研究。结果表明,共聚物P(CL/LLA)... 通过开环聚合,合成不同比例的ε-己内酯(ε-CL)与L-丙交酯(L-LA)的无规共聚物P(CL/LLA)。将上述共聚物P(CL/LLA)与聚乳酸(PLLA)共混,制备了PLA/P(CL/LLA)共混材料。并对其相容性、热性能、力学性能进行了研究。结果表明,共聚物P(CL/LLA)与PLA相容性与共聚物中LA单元含量和链段的平均长度有密切关系,P(CL/LLA)中LA链段平均长度达到3.4以上时,可以与PLA很好的相互作用。同时共聚物P(CL/LLA)中—CL—链段有很好的柔性,可以很好的改善PLLA的韧性,使PLLA材料的断裂伸长率达到500%以上。 展开更多

关键词 聚乳酸 己内酯 共聚物 共混 增韧 相容性

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席夫碱-铝配合物的合成及对丙交酯的立体选择性聚合 被引量：4

7

作者 曲智 李想 +3 位作者 庞烜 段然龙 高波 陈学思 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期626-632,共7页

设计、合成了一系列不对称席夫碱配体,得到了相应的金属铝配合物.研究了配合物在外消旋丙交酯的开环聚合反应中的催化性能.结果表明,系列配合物对外消旋丙交酯(rac-LA)的聚合催化活性明显提高,并具有立体选择性.

关键词 丙交酯 生物降解 立体选择性聚合 席夫碱

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聚乳酸/聚己内酯/聚(ε-己内酯-L-丙交酯)共聚物三元共混体系的结构与性能 被引量：4

8

作者 张涵 孙志强 +5 位作者 庞烜 周林尧 李帅 孙海波 陈文启 陈学思 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1026-1032,共7页

通过开环共聚合,合成了3种不同单元比例的ε-己内酯(ε-CL)与L-丙交酯(L-LA)的共聚物P(CLco-LA)。通过熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)/P(CL-co-LA)三元共混材料,研究了P(CL-coLA)对共混材料微观形貌、热性能以及力学性能的影... 通过开环共聚合,合成了3种不同单元比例的ε-己内酯(ε-CL)与L-丙交酯(L-LA)的共聚物P(CLco-LA)。通过熔融共混制备了聚乳酸(PLA)/聚己内酯(PCL)/P(CL-co-LA)三元共混材料,研究了P(CL-coLA)对共混材料微观形貌、热性能以及力学性能的影响。结果表明,共聚物P(CL-co-LA)作为PLA/PCL不相容体系的界面增容剂,减小了PCL分散相的尺寸,改善了PLA/PCL共混体系的相容性,提高了共混材料的韧性。固定m(PLA)∶m(PCL)∶m(P(CL-co-LA))=80∶20∶10时,以P(CL49/LA51)(其中数字代表摩尔分数(%))作为界面增容剂效果最佳,共混材料的断裂伸长率可达到(210±30)%。 展开更多

关键词 聚乳酸 聚己内酯 共混 增韧 相容性

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二氧化碳与环氧化物交替共聚催化剂的最新研究 被引量：4

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作者 牛永盛 张万喜 +2 位作者 庞烜 陈学思 姚卫国 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期6-9,共4页

自1969年科学家Inoue用ZnEt2/H2O的混合物作催化剂由CO2与环氧化物合成聚碳酸酯以来,科学家们在催化剂体系的设计方面进行了大量研究。在此基础上,本文就最近几年CO2与环氧化物交替共聚的催化剂体系进行了详细的叙述和概括。

关键词 二氧化碳 环氧化物 催化剂 交替共聚反应 聚碳酸酯

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溶剂诱导的聚乳酸/聚乳酸衍生物共结晶行为 被引量：3

10

作者 曹友錋 庞烜 +5 位作者 项盛 王天昶 冯立栋 边新超 李杲 陈学思 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期60-68,共9页

通过溶液浇铸法制备不同组分的左旋聚乳酸(PLLA)和聚(L-2-羟基-3-甲基丁酸)(PL-2H3MB)共混物。运用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、广角X射线衍射(WAXD)和热重分析仪(TGA)分析共混物的结晶、熔融行为和热稳定性。通过观察到DSC... 通过溶液浇铸法制备不同组分的左旋聚乳酸(PLLA)和聚(L-2-羟基-3-甲基丁酸)(PL-2H3MB)共混物。运用差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、广角X射线衍射(WAXD)和热重分析仪(TGA)分析共混物的结晶、熔融行为和热稳定性。通过观察到DSC加热曲线中新的熔融峰判断PLLA和PL-2H3MB共晶的形成,共晶显著提高PLLA起始结晶温度和WAXD曲线中特征衍射峰的变化,证实了溶液浇铸共混物中的共结晶现象。同时,共混物中PL-2H3MB和PLLA还表现出优于单组分PLLA和PL-2H3MB的热稳定性。PLLA和PL-2H3MB的共结晶行为可能为调控PLLA的热稳定性、力学性能以及降解性能提供了一种新的潜在方法。 展开更多

关键词 聚乳酸 聚(L-2-羟基-3-甲基丁酸) 溶液浇铸共混物 共结晶 热稳定性

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席夫碱-铝化合物催化己内酯的开环聚合 被引量：3

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作者 曲智 李想 +3 位作者 庞烜 段然龙 高波 陈学思 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期869-872,共4页

设计合成了一系列不对称席夫碱-铝化合物1a^3a,考察了化合物在己内酯(CL)开环聚合反应中的催化性能,研究发现,配合物对CL聚合具有较高的反应活性,并具有活性聚合的特点,聚合反应均符合一级动力学反应特征.在其它条件相同时,吸电子取代... 设计合成了一系列不对称席夫碱-铝化合物1a^3a,考察了化合物在己内酯(CL)开环聚合反应中的催化性能,研究发现,配合物对CL聚合具有较高的反应活性,并具有活性聚合的特点,聚合反应均符合一级动力学反应特征.在其它条件相同时,吸电子取代的配合物的催化速率约为无吸电子的配合物的4倍,表明席夫碱配体上吸电子基团的存在可以提高配合物催化聚合的活性. 展开更多

关键词 着-己内酯 开环聚合 席夫碱-铝配合物催化剂

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选择性催化混合单体制备多组分聚酯的研究进展 被引量：1

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作者 周延川 庞烜 陈学思 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期144-153,共10页

以聚乳酸和聚碳酸酯等为代表的生物可降解高分子材料已被应用于包装材料和生物医用等领域.然而受链段结构的影响,这类均聚物材料在实际应用中受到了一定限制.将不同性质聚合物链段通过共价键连接形成的嵌段共聚物具有组分均匀、性能可... 以聚乳酸和聚碳酸酯等为代表的生物可降解高分子材料已被应用于包装材料和生物医用等领域.然而受链段结构的影响,这类均聚物材料在实际应用中受到了一定限制.将不同性质聚合物链段通过共价键连接形成的嵌段共聚物具有组分均匀、性能可控等优点,是优化材料性能的一种方法.本文概述了环酯、环氧化物和CO_(2)(或环状酸酐)的多元共聚反应合成嵌段聚酯的研究进展.首先介绍了多元共聚反应中链增长机理和判断嵌段共聚物结构的表征方法,进一步讨论了催化体系-聚合物结构的关系和聚合物材料的性能表征. 展开更多

关键词 选择性催化 开环聚合反应 聚酯 多元共聚物

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硫代羧基环内酸酐与丙交酯的可切换共聚 被引量：1

13

作者 黄月洲 胡晨阳 +2 位作者 王天昶 庞烜 陈学思 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第4期467-475,共9页

硫代聚酯是一种兼具聚酯材料的优点(降解性、生物相容性和热稳定性等)与含硫聚合物材料的优点(光学性能和金属吸附性能等)的新型材料.本文合成了含硫单体硫代羧基环内酸酐(MDTD),以希夫碱锰(Salen-M_(n))为催化剂,在低投料比(50:1)较低... 硫代聚酯是一种兼具聚酯材料的优点(降解性、生物相容性和热稳定性等)与含硫聚合物材料的优点(光学性能和金属吸附性能等)的新型材料.本文合成了含硫单体硫代羧基环内酸酐(MDTD),以希夫碱锰(Salen-M_(n))为催化剂,在低投料比(50:1)较低温度(60℃)的情况下,抑制了小分子副产物的生成,实现了MDTD的活性聚合.在此基础上,利用Salen-M_(n)可逆插入氧硫化碳(COS)的性质,设计开发出了一条新的硫代单体控制的自切换共聚路线.通过在丙交酯(LA)聚合的过程中添加MDTD单体以及改变聚合反应气氛的手段实现了MDTD与LA的可切换共聚,并应用核磁、凝胶渗透色谱等方法跟踪反应进程表征反应产物,证实了多嵌段聚酯/聚硫酯(p(LA-b-MDTD-b-LA))的生成.通过该方法最终得到了五嵌段的聚酯/聚硫酯(M_(n)=12.4 kg/mol,■=1.20)的嵌段共聚物.该方法可以通过改变相应的单体结构合成相应的多嵌段聚酯/聚硫酯,为改善含硫聚酯的物理化学性质打下了基础. 展开更多

关键词 可切换共聚 聚硫酯 硫代羧基环内酸酐 开环聚合 多嵌段共聚物

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