二氧化碳基脂肪族聚碳酸酯-聚酯的催化合成及其结构与性能研究

The poly (propylene carbonate) (PPC) obtained from CO2 and propylene oxide (PO) is know as a cheap and biodegradable materials, however its application area is limited due to its relatively poor mechanical and thermal properties. The introduction of a third monomer into the copolymerization of CO2 and PO is a feasible means to enhance the thermal and mechanical properties of PPC. In this proposal, we aimed at copolymerization CO2 with cyclic epoxide and another monomer such as cyclic anhydrides, lactones and Lactides to tune the physical properties of the biodegradable copolymers. We propose to comprehensively study the basic mechanism during the terpolymerization process. The studies include following four aspects: 1. Study on the reaction kinetics. 2. Study on the monomer reactivity ratios. 3. Study on the catalytic mechanism. 4. Study on the structure-property relationship These studies will provide a theoretical guiding for the synthesis of carbon dioxide based new high-performance biodegradable materials.

本项目旨在以CO2 为主要原料来合成以脂肪族聚碳酸酯为主要成分的生物降解材料。该项目对减少CO2 排放、开发新碳源、减少对原油的依赖以及开发新型生物降解材料具有重要的理论意义和应用前景。CO2 与环氧化物的二元共聚物由于力学和热性能方面的不足而使其应用受到限制，引入第三共聚单体改变共聚物的链结构, 是提高其理化性能的有效途径。本项目针对二氧化碳-环氧化物-环状酸酐、二氧化碳-环氧化物-环状内酯、二氧化碳-环氧化物-交酯几种三元共聚体系的关键基本问题展开系统研究，研究内容包括：催化反应机理研究；反应体系的动力学研究；各单体的竞聚率研究；三元共聚物的组成与序列分布研究；共聚物的结构与性能之间关系研究。在阐明这些问题的基础上进一步通过共聚方法和反应条件的优化实现对共聚物的组成、结构进行设计和调控，本项目的研究将为开发CO2 的利用和合成新型高性能生物降解材料提供理论依据。

本项目旨在以CO2 为主要原料来合成以脂肪族聚碳酸酯为主要成分的生物降解材料。该项目对减少CO2 排放、开发新碳源、减少对原油的依赖以及开发新型生物降解材料具有重要的理论意义和应用前景。CO2 与环氧化物的二元共聚物由于力学和热性能方面的不足而使其应用受到限制，引入第三共聚单体改变共聚物的链结构, 是提高其理化性能的有效途径。本项目针对二氧化碳-环氧化物-环状酸酐、二氧化碳-环氧化物-环状内酯、二氧化碳-环氧化物-交酯几种三元共聚体系的关键基本问题展开了系统研究，研究内容包括：催化反应机理研究；反应体系的动力学研究；各单体的竞聚率研究；三元共聚物的组成与序列分布研究；共聚物的结构与性能之间关系研究。在阐明这些问题的基础上进一步通过共聚方法和反应条件的优化实现对共聚物可控合成。通过本项目研究，获得了一系列具有部分结晶结构的二氧化碳共聚物，提高了二氧化碳共聚物的力学性能和热性能。合成了带有双键官能团二氧化碳共聚物并对其进行后功能化，开拓了二氧化碳共聚物在可降解表面活性剂以及聚合物电解质方面的应用。