低分散度聚氨酯的合成研究

高分子科学发展到今天，加成聚合反应仍然没有分子量分布的控制理论和有效实施方法。项目提出用官能团活性差异法来合成低分散度聚氨酯的研究思路，单体选用对-苄基苯基二异氰酸酯等结构不对称型二异氰酸酯和对-苯二异氰酸酯等诱导不对称型二异氰酸酯（A-A'），及对-羟基苯乙醇等不对称小分子二元醇和酚羟基-醇羟基封端的不对称聚环氧丙烷等大分子二元醇（B-B'）。控制反应条件使A-A'和B-B'中高活性官能团优先反应，单体全部形成A'- - B'型二聚体，调控反应条件使二聚体分子链同步增长，据此来控制聚氨酯的分子量分布。反应进程用in-situ FT-IR原位跟踪，分子量分布用激光光散射法测定；研究单体官能团活性差异大小、溶剂极性等因素对分子量分布的影响规律，优化分子量分布控制条件，合成分子量分布系数小于1.2的聚氨酯；揭示聚合反应动力学进程与分子量分布的内在联系，建立非等活性加聚反应分子量分布控制方法。

项目旨在探讨低分散度聚氨酯的合成方法，将为合成开发新型聚氨酯材料提供实验依据，也将对高分子化学理论作出贡献。研究了2,4-TDI、IPDI和对苯基二异氰酸酯的氨酯化反应动力学及其反应活性差异；研究了对羟基苯甲醇、邻羟基苯甲醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇等结构不对称二元醇的氨酯化反应动力学及其活性差异；发现了二异氰酸酯、二元醇的氨酯化活性差异与聚氨酯分子量分布的内在关系，并采用单体活性差异法实现了低分散度聚氨酯（PDI<1.2）的合成；设计合成了三个保护AB型单体，探讨保护基脱除后的氨酯化聚合条件与聚氨酯PDI的关联性，拓展了低分散度聚氨酯合成的新方法。项目完成了预定的计划任务，并进行了更为广泛的创新探索，为后续深入研究奠定了良好的基础。