北京大學陳爾強教授Macromolecules: 基于多面體低聚倍半硅氧烷側鏈的均聚和無規共聚聚降冰片烯——柔性鏈效應和組份依賴

【引言】

向聚合物基體中引入無機組份是用來定向改進聚合物材料性質的一種重要的方法。通過調節聚合物基體和無機部分的作用力和形貌，可以獲得具有優異力學、光學、熱、電磁和生物性質的復合材料。在過去的幾十年間，聚合物在分子水平的無機-有機雜化吸引了廣泛的研究興趣，因而許多工作都集中在多面體低聚倍半硅氧烷無機納米粒子上。多面體低聚倍半硅氧烷是一類籠狀分子，通過化學合成，可在籠子的角落引入不同的官能團。因此，多面體低聚倍半硅氧烷可通過化學反應引入聚合物側鏈，得到基于聚合物的復合材料。通過引入多面體低聚倍半硅氧烷，可以改變分子鏈的運動和分子堆積，因此達到改變材料性質的目的。

【成果簡介】

近日，北京大學的陳爾強教授通過開環聚合制備了基于多面體低聚倍半硅氧烷側鏈的均聚和無規共聚聚降冰片烯。對于均聚物P-z-POSS(z代表鏈長)，POSS基團通過不同鏈長的碳鏈引入聚降冰片烯骨架；對于無規共聚的聚降冰片烯，P-6-co17。組份的調節是通過調節丁酯基取代的降冰片烯單體和含有多面體低聚倍半硅氧烷的降冰片烯單體的投料比實現的。在這個工作中，作者研究了不同碳鏈長度對多面體低聚倍半硅氧烷的降冰片烯齊聚物結晶度的影響，和均聚物物理性質的組份依賴。該成果以題為"Homopolymer and Random Copolymer of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (POSS)-Based Side-Chain Polynorbornenes: Flexible Spacer Effect and Composition Dependence"發表在Macromolecules上。

【圖文導讀】

圖1.?M-6, M-17-POSS和P-6-co-17的核磁氫譜

圖2. P-z-POSS的DSC圖

圖3. P-z-POSS的一維XRD圖

圖4. P-17-POSS的二維XRD圖

圖5. P-6-co-17的DSC圖

圖6. P-6-co-17的一維XRD表征

(a).P-6-co-17在室溫的一維XRD表征

(b).P-6-co-17在在不同溫度下的一維XRD表征

圖7. P-6-co-17的系列表征

(a).P-6-co-17在室溫的小角光散射

(b).P-6-co-17的TEM圖

(c).1/Lposs-fposs圖

圖8. P-6-co-17的圖示

(a).POSS堆積和形貌分離

(b).單向延伸后的形貌變化

圖9. P-6-co-17的流變溫度范圍曲線

圖10. P-6-co-17的室溫壓力-應變曲線

圖11. P-6-co-17的二維XRD和小角光散射圖

【小結】

在這個工作中，作者通過開環聚合制備了基于多面體低聚倍半硅氧烷側鏈的均聚和無規共聚聚降冰片烯。對于均聚物P-z-POSS(z代表鏈長)，POSS基團通過不同鏈長的碳鏈引入聚降冰片烯骨架；對于無規共聚的聚降冰片烯，P-6-co17。組份的調節是通過調節丁酯基取代的降冰片烯單體和含有多面體低聚倍半硅氧烷的降冰片烯單體的投料比實現的。在這個工作中，作者研究了不同碳鏈長度對多面體低聚倍半硅氧烷的降冰片烯齊聚物結晶度的影響，和均聚物物理性質的組份依賴。

文獻鏈接：Homopolymer and Random Copolymer of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (POSS)-Based Side-Chain Polynorbornenes: Flexible Spacer Effect and Composition Dependence?(Macromolecules, 2018, DOI: 10. 1021/acs.macromol.8b00302)

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