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聚合物材料对我们社会至关重要,但其使用后处理可能会对环境造成危害。具有良好生物相容性和生物降解性的脂肪族聚酯被认为是石油基聚合物的一种潜在可持续替代品,因此被广泛用于日常应用(服装、包装材料到农业和生物医学等)。随着经济社会的快速发展,在对脂肪族聚酯材料的需求量增大的同时,对脂肪族聚酯材料的性能要求也越来越苛刻。脂肪族聚酯的分子量较低、力学性能较差、疏水性强,影响其实际应用,基于脂肪族聚酯材料的改性研究具有重要意义。因此,我们通过共聚合和接枝聚合的方法来制备不同类型的共聚物,以满足脂肪族聚酯材料的不同需求。本论文的工作主要有以下三个部分:首先,利用ε-己内酯(ε-CL)、邻苯二甲酸酐(PA)和环氧丙醇(GL)的开环聚合(ROP)制备具有亲水性链段的脂肪族聚酯PCLPAGL,并考察其开环共聚合反应的机理;其次,利用环氧氯丙烷(ECH)和邻苯二甲酸酐(PA)的开环聚合(ROP),合成侧基带有功能性基团的聚酯P(PA-ECH),并探讨功能性基团的活性;最后,利用P(PA-ECH)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,合成接枝聚合物P(PA-ECH)-g-PMMA;利用PA、ECH和乙烯基单体如HEMA、DAAM、NIPAM的混合单体进行一锅法共聚合反应,并验证一锅法共聚合可能的机理。1、利用ZnGA催化ε-CL、PA和GL的开环聚合反应(ROP)制备具有亲水性链段的脂肪族聚酯PCLPAGL,并探讨了其共聚合反应的机理。实验结果发现,随着PA和GL的加入,聚合物的粘度下降,结合水接触角的测试,发现?-CL、PA和GL的三元共聚合反应能够有效地改善了PCL的亲水性能,PCLPAGL的接触角可达到12.43°。通过PCLPAGL4自组装的三元共聚物胶束大致呈蠕虫状,测得的粒径在532 nm左右。机理验证表明:单独的ZnGA不能催化ε-CL的开环聚合,但利用GL作为引发剂与ZnGA配位、活化、开环,形成活性中心Zn-O键,导致PA和ε-CL的开环,最终生成无规共聚物PCLPAGL。2、利用ZnGA催化PA和ECH合成侧基带有功能性基团的聚酯P(PA-ECH),然后用自由基捕捉剂四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)来验证脂肪族聚酯P(PA-ECH)侧基上的功能性基团-Cl的活性。机理验证表明:自由基捕捉剂TEMPO可以成功捕捉到聚合物反应过程中产生的自由基,并通过~1H NMR验证其结构。通过改变催化剂ZnGA的用量,有效控制脂肪族聚酯侧基TMEPO的引入量,实现TMEPO的转化率可高达48.31%,利用侧基带TMEPO的脂肪族聚酯引发苯乙烯(St)单体的接枝共聚合反应。进一步考察了ZnGA在接枝聚合反应中的作用,发现反应体系中加入ZnGA时,乙烯基单体和P(PA-ECH)的接枝共聚物的产量和乙烯基单体的转化率都升高。3、利用ZnGA催化脂肪族聚酯P(PA-ECH)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行了接枝共聚合反应,探讨了在不同进料比的条件下,聚合物分子量的变化趋势。实验结果发现,随着MMA量的增多,聚合物分子量也随之增大。从反应机理上看,在ZnGA的作用下,P(PA-ECH)侧基上的C-Cl键断裂形成自由基,然后引发MMA聚合,形成接枝共聚物,这在~1H NMR中已经得到了验证。其次,利用ZnGA催化PA、ECH和HEMA、DAAM、NIPAM三种乙烯基单体分别进行混合单体的一锅法共聚合反应。从反应机理上看,ZnGA催化PA和ECH合成P(PA-ECH),和ZnGA催化C-Cl键断裂形成自由基与乙烯基单体的共聚合反应同时进行。研究结果表明,HEMA、DAAM、NIPAM三种乙烯基单体都可与PA和ECH的反应体系进行混合单体一锅法共聚合反应,进一步拓展了混合单体一锅法共聚合反应制备脂肪族聚酯接枝共聚物。所得共聚物P(PA-ECH-HEMA),随着甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)含量增多,共聚物P(PA-ECH-HEMA)表面的亲水性能提高。GPC的表征表明,聚合物分子量随乙烯基单体量的增加而增大。