


将二氧化碳固定在聚合物中是构建高附加值生物可降解塑料的可行建议;由于原料是废气,这些聚合物对环境友好且节能,最终它们分解回二氧化碳。这篇综述主要介绍我们在基于CO2的共聚物方面的最新进展,特别是聚碳酸亚丙酯(PPC)方面。我们还广泛介绍了通过物理和化学改性对PPC的热和机械性能进行的改进;同时,还详细讨论了它们的实际应用,以代替常规的不可生物降解的塑料。 商用PPC已经在通用包装行业中找到了巨大的应用前景。



衣康酸酐(IAn)首先通过溶液共混并直接加热处理,用于改性聚碳酸亚丙酯(PPC),从而生产出高性能的封端和可交联PPC(PECPPC)。文章详细研究了PPC与IAn的反应,并通过FTIR和1H NMR鉴定了PECPPC的结构。可以开发包括封端和交联的简便策略来提高PPC的性能。差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)测量表明,PECPPC的玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度(Td)均远高于PPC,并且随着IAn含量的增加而增加。拉伸试验还表明,封端和交联技术极大地提高了PPC的机械性能,PECPPC4的最高拉伸强度为37.5 MPa。此外,ECPPC4在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的水解速率高于PPC。结果表明,结合封端和交联的策略对于用IAn完美修饰PPC是有效的。



本文使用分子量从600到20k的聚乙二醇丁二醇酯(PEG)和质量分数固定为50%的应链段,通过酯交换反应和熔融缩聚反应合成了聚(呋喃二甲酸丁二酯)基聚(醚酯)。当PEG的数均分子量Mn小于1500 g mol-1时,共聚物趋于均匀。Mn (PEG)的增加促进了微相分离的趋势。机械性能和水溶胀受Mn (PEG)、平衡吸水率和PEG晶体的影响。不含PEG晶体的样品的弹性模量在34至64 MPa之间变化,断裂伸长率超过1000%。水解降解受Mn (PEG)、降解介质和碱度的强烈影响。短PEG(<1500 g mol−1)共聚物的降解可通过离子和增加介质中的碱度来加速。对于Mn (PEG)为2 K至6 K g mol−1的共聚物,由于相对较长的PBF链段和改善的PBF晶体阻碍了酯键的水解,因此降解速度相对较慢。对于PBF50-PEG10K和20 K的共聚酯,PEG的氧化作用主导降解行为,而PBF段几乎不被破坏。这些样品在pH =12的溶液中急剧降解,这表明高碱度会破坏长的PBF片段。共聚物的独特降解行为有助于实现针对不同生物医学应用的调节水解。



本文使用基于锌的非均相催化剂,即负载型多组分二羧酸锌,进行CO2 /环氧丙烷(PO)/环己烯氧化物(CHO)的共聚;并使用Fineman-Ross和Kelen-Tudos图形方法估算PO(rPO)与CHO(rCHO)的单体反应率。 结果表明,在所有情况下,rPO值均显著高于相应的rCHO值,表明在聚合物中掺入CHO在动力学上是不利的。文章还讨论了反应温度和压力对单体反应率的影响,发现提高反应温度或压力导致rCHO增加;相反,随着反应温度的升高,rPO降低;但是随着反应压力的升高,rPO表现出较小的波动。



由于二氧化碳(CO2)是一种廉价、丰富、可持续和绿色的羰基资源,因此其用于生产增值化学品和聚合物材料已引起更多关注。在这项工作中,合成了一种新型的CO2路线聚脲(PUa)。聚脲的化学组成、分子结构和聚集结构已通过1 H-NMR,HMBC-NMR,DSC,TG,MALDI-TOF MS和POM证实。POM的结果表明,聚脲呈现出球状形态,表现出由许多不同明暗的同心圆形成的典型黑十字图案。此外,通过聚脲与CO2衍生的聚碳酸亚丙二醇酯(PPC-OH)的扩链反应,合成了Mn接近4.72 × 104 Da且多分散指数(PDI)为1.51–1.64的聚脲多嵌段聚碳酸亚丙酯(PUa-mb-PPCs)形状记忆聚合物。PUa-mb-PPCs具有高强度和弹性,原因在于聚脲和来自PPC的非晶区形成了结晶度。值得注意的是,在形状热机械测试中观察到了极好的形状记忆效应(SME)。本工作为合成具有多嵌段结构的CO2-共聚物提供了一种简单而可再生的方法,为从二氧化碳转化制备功能性高分子材料开辟了一条新途径。