二氧化碳共聚物的化学结构控制方法学研究

二氧化碳问题日益受到世界各国的重视，关注焦点已经从单纯的捕集和填埋转向碳氧资源的综合利用，二氧化碳作为碳源参与高聚物构筑已经成为高分子学科的重要研究领域。尽管在前期研究工作带动下，二氧化碳共聚物的工业化已经具备了一定基础，但却受制于材料性能、品种单一等问题，发展十分缓慢，主要原因在于二氧化碳共聚物为非晶且玻璃化转变温度较低，导致高温强度迅速变差等。为此，本项目围绕这些瓶颈问题，以二氧化碳与环氧化物的高效、可控聚合为基础，结合高分子结构与聚合物凝聚态关系等基本规律，调节二氧化碳共聚物主链和侧链结构，实现其结晶。通过引入功能化单体共聚的方法，实现二氧化碳共聚物的主链极性和侧链功能化控制。利用所设计的单活性点催化剂具有的"不死聚合"特性，合成具有支化和嵌段型基于二氧化碳的高分子新材料。在结合共聚反应动力学的基础上，通过量化计算，从分子水平上揭示催化二氧化碳与环氧烷烃配位聚合反应的微观图像。

二氧化碳作为碳源参与高聚物构筑是合成降解性高分子材料的重要研究方向。尽管在前期研究工作带动下，二氧化碳共聚物的工业化已经具备了一定基础，但却受制于材料性能、品种单一等问题，发展十分缓慢，主要原因在于二氧化碳共聚物为非晶且玻璃化转变温度较低，导致高温强度迅速变差等。为此，本项目围绕这些瓶颈问题，以二氧化碳与环氧化物的高效、可控聚合为基础，结合高分子结构与聚合物凝聚态关系等基本规律，实现了端位环氧烷烃与二氧化碳的立体选择性共聚，获得了各种立构规整性聚碳酸酯。发展了一类手性优势双核催化剂，实现了二氧化碳与内消旋环氧烷烃的不对称交替共聚合，获得了各种全同结构聚碳酸酯，创制了各种结晶型二氧化碳基聚碳酸酯。发现相反结构二氧化碳基聚碳酸酯的立体相互作用，获得系列结晶型聚碳酸酯。以草酸或葵二酸作为起始剂，制备出可生物降解的CO2基热响应聚（碳酸酯-醚）、具有快速可逆热响应二氧化碳基聚碳酸酯和亲水性CO2 基聚碳酸酯。