含膽甾基元的聚碳酸酯液晶材料的合成與表征.pdf

1、由于在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，可生物降解高分子材料尤其是含功能基團(tuán)的脂肪族聚酯得到越來越多的關(guān)注。眾所周知，膽甾醇存在于動物體內(nèi)，不僅與細(xì)胞膜具有高的熱力學(xué)親和力，還能夠改變膜的滲透性和流動性，這些特性使膽甾醇成為令人感興趣的具有生物活性的液晶材料成分。本研究的設(shè)計(jì)思想就是在含羥基的聚碳酸酯材料中引入膽甾基元，以獲得性能優(yōu)良且具有重要應(yīng)用價值的生物降解高分子材料。
　　論文的第2章，合成了環(huán)狀脂肪族碳酸酯5-芐氧基-三亞甲

2、基碳酸酯，并分別在辛酸亞錫的催化下進(jìn)行均聚，以聚乙二醇單甲醚(mPEG)作為引發(fā)劑，辛酸亞錫催化聚合，并與己內(nèi)酯(CL)共聚，分別得到5-芐氧基-三亞甲基碳酸酯均聚物(PBTMC)，聚乙二醇封端的聚5-芐氧基-三亞甲基碳酸酯(mPEG-PBTMC)，5-芐氧基-三亞甲基碳酸酯-己內(nèi)酯嵌段共聚物(mPEG-PBTMC-PCL)。然后通過Pd/C和Pd(OH)2/C共催化劑催化加氫得到側(cè)鏈含羥基官能團(tuán)的三亞甲基碳酸酯聚合物，并利用FT-IR

3、和1H NMR表征了其結(jié)構(gòu)，利用DSC和TG表征了其熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明:與PBTMC相比，mPEG鏈段與PCL鏈段的引入，使對應(yīng)聚合物mPEG-PBTMC與mPEG-PBTMC-PCL的玻璃化溫度和熱分解溫度均有所降低。
　　論文的第3章，首先將膽甾醇分別與丁二酸酐、己二酸、辛二酸和癸二酸反應(yīng)，合成了四種含膽甾基元的液晶中間體，4-膽甾基-4-羰基丁酸(C1)，6-膽甾基-6-羰基己酸(C2)，8-膽甾基-8-羰基辛酸(C3)，1

4、0-膽甾基-10-羰基癸酸(C4)，并將四種中間體分別與聚乙二醇封端的聚5-羥基-三亞甲基碳酸酯(mPEG-PHTMC)進(jìn)行成酯反應(yīng)得到側(cè)鏈含液晶基元的脂肪族聚碳酸酯。所得的液晶中間體和聚合物的結(jié)構(gòu)通過FT-IR和1H NMR進(jìn)行表征，熱性能和液晶性通過DSC、TGA和POM、XRD進(jìn)行表征，并探討了亞甲基長度對中間體和接枝聚合物相轉(zhuǎn)變行為的影響。研究表明C1升溫和降溫過程中均沒有液晶性，(C2～C4)為雙致變膽甾相液晶，在升溫和降溫過

5、程中均出現(xiàn)油絲織構(gòu)和焦錐織構(gòu)。隨著亞甲基鏈長度的增加，對應(yīng)中間體的熔點(diǎn)（Tm)和清亮點(diǎn)（Ti）均降低，但Ti的降低幅度大于Tm，使得中間體的液晶相溫度范圍減小;隨著中間體柔性鏈長度增加，對應(yīng)聚合物的玻璃化溫度（Tg）和Ti降低，但Ti降低程度大，液晶相范圍變窄。同時將中間體C2再分別與5-羥基-三亞甲基碳酸酯均聚物和聚乙二醇封端的5-羥基-三亞甲基碳酸酯-己內(nèi)酯共聚物反應(yīng)，得到聚合物mPHTMC-C2和mPEG-PHTMC-PCL-C2