交联聚乙烯基吡咯烷酮的合成及其性能研究

以乙烯基吡咯烷酮（NVP）为单体，二乙烯基苯为交联剂，AIBN为引发剂，采用悬浮聚合法合成了性能稳定的交联聚乙烯基吡咯烷酮（PVPP），研究了聚合温度，引发剂用量，交联剂用量和反应气氛等因素对产率，溶胀性能和吸附性能的影响，并用红外光谱和扫描电镜等对产物的结构、性能和表面形貌进行了表征。     

双重交联VSNPs-PAA纳米复合水凝胶的制备及其溶胀性能的研究

采用自由基聚合法合成了乙烯基硅纳米粒子-聚丙烯酸(VSNPs-PAA)双重交联复合水凝胶,考察了交联剂、引发剂、单体以及p H值、温度、盐溶液等对水凝胶溶胀行为的影响。结果表明,引发剂浓度为0.08%,交联剂浓度为0.1%,单体浓度为80%时,合成的水凝胶溶胀性能最大,吸水率达到5000%以上;该水凝胶不仅具有p H值敏感性和p H值变化下良好的反复性,而且在p H4的酸性溶液中表现出温度敏感性,其溶胀率随温度的升高而增大;水凝胶的溶胀率随着盐溶液浓度的增大而减小。     

波聚合体系、引发、过程及应用

波聚合是一种通过局部反应区域向未反应区域连续移动将单体转化为聚合物的反应模式,具有简便快速、节能降耗和产物性能优异等优势,是化学合成、功能材料与结构材料制备的新方法。本文对波聚合反应体系、引发、过程、应用及存在问题等方面进行综述。重点评述了新型波聚合体系如二元或多元体系、离子液体体系、深共晶溶剂体系等;新型引发剂如光引发剂和离子液体引发剂等特殊引发剂;波聚合反应体系中的助剂如填料、交联剂、链转移剂、活化剂、增稠剂、表面活性剂和催化剂等对聚合过程和产物结构性能的影响;新发展的引发方式如紫外线、水、等离子体和耦合引发等;以及特殊波聚合过程。最后,展望了波聚合存在问题和商业化应用的研究方向。     

含甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯水凝胶的紫外辐射合成及其性质研究

紫外光辐照 ,H2 O2 为光引发剂 ,N ,N′ 亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了含甲基丙烯酸 N ,N 二甲氨基乙酯的水凝胶 .研究了水溶液中单体、光敏引发剂、交联剂浓度及光照时间对生成的水凝胶的凝胶含量和溶胀性能的影响 ,给出了最佳合成条件 .用该聚合法合成的聚甲基丙烯酸 N ,N 二甲氨基乙酯水凝胶不仅具有较好的透明性和适当的弹性 ,而且在 40℃和 pH =3时有明显的温度及 pH敏感性 .但离子强度对凝胶溶胀性能没有明显影响     

光致聚合物材料中各组分对光聚合速度的影响及其在全息存储中的应用实验

本文研究了光敏剂、光引发剂、光促进剂、单体及高分子成膜树脂等成份对全息光致聚合物薄膜光存储性能的影响.在一定范围内,材料中光引发剂浓度的提高使光聚合速度显著增加,链转移剂浓度则存在一个最佳的相对浓度.适当地增加液态辅助单体含量及其所含双键官能团的数目,会明显增加光聚合速度.在聚醋酸乙烯酯薄膜中单体聚合速度明显优于在醋酸纤维素中的速度,所制备的光致聚合物材料实现了同一位置的多幅全息图像的存储和再现,表明了该材料有用于大容量全息存储的可能.     

分散聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物微球

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在甲醇／水混合溶剂中,采用分散聚合法制备出微米级的甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯共聚物微球,研究了分散介质组成、单体组成、引发剂浓度、分散剂浓度、反应温度等反应条件对聚合产物粒径及粒径分布的影响。     

P(AMPS-co-BMA)水凝胶的电场敏感性及电刺激响应机理

以离子型单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)及非离子型单体甲基丙烯酸丁酯为原料, 偶氮二异丁腈为引发剂, N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂, N,N-二甲基甲酰胺为溶剂, 通过自由基聚合合成了一系列聚离子浓度不同的聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-co-甲基丙烯酸丁酯)电场敏感性水凝胶. 研究了其在去离子水及NaCl溶液中的溶胀行为. 结果表明, 该水凝胶在去离子水中的平衡溶胀度在236.4~298.5之间, 其溶胀速率随着AMPS用量的增加而增加; 并且随着凝胶内部聚离子浓度的增加, 凝胶在NaCl溶液中的消溶胀速率及消溶胀度逐渐减小. 凝胶的电刺激响应性能研究结果表明, 在电场存在下, 凝胶在NaCl溶液中的溶胀行为与凝胶内部聚离子浓度和溶液中NaCl浓度的相对大小有关, 当凝胶内部聚离子浓度大于溶液中NaCl浓度时, 凝胶溶胀, 反之则凝胶消溶胀; 而且, 凝胶在电场作用下的偏转行为同样与凝胶内部聚离子浓度和溶液中NaCl浓度的相对大小有关, 当凝胶内部聚离子浓度大于溶液中NaCl浓度时, 偏向阴极, 反之则凝胶偏向阳极. 另外, 在电场存在下, 凝胶在NaCl溶液中的电偏转速度与环境温度密切相关.     

聚合条件对N-羧基-L-丙氨酸-环内酸酐开环聚合产物分子量的影响

用光气法制备了N-羧基-L-丙氨酸-环内酸酐(L-Alanine NCA).系统研究了L-Alanine NCA开环聚合反应过程中引发剂、溶剂、温度对聚合物分子量的影响.用硝基苯作溶剂,三乙胺作引发剂,所得聚合物特性粘度[η]=1.18.实验中发现,L-Alanine NCA可以顺利地进行热聚合反应。反应具有速率快,转化率高,分子量大的特点。甲苯溶剂中反应5小时所得聚合物[η]=2.35,高于采用引发剂的聚合体系产物的相应值。     

氨基甲酸酯乙烯基醚类化合物光聚合性能研究

本文合成了一种双官能度的氨基甲酸酯乙烯基醚和一种三官能度的氨基甲酸酯乙烯基醚,并用实时傅立叶红外光谱分别监测了单官能度、双官能度和三官能度的乙烯基醚化合物在三芳基六氟锑酸锍鎓盐阳离子光引发剂(PAG-201)引发下的光聚合情况,对其光聚合动力学性能进行了比较,研究了引发剂PAG-201的浓度对双官能度单体光聚合的影响.结果表明,随着官能度的增加,乙烯基醚化合物的转化率和聚合速率降低.此外,对它们的聚合产物进行的热失重分析表明,随着官能度的增加,聚合产物的热稳定性增加.本文的结果对于研究开发基于氨基甲酸酯乙烯基醚单体的阳离子聚合体系具有较好的指导意义.     

聚丁二烯1,2-结构含量和SBS中聚丁二烯段1,2-结构含量的调节

以正丁基锂为引发剂,环己烷为溶剂,研究了四氢呋喃(THF)对聚丁二烯1,2-结构和丁苯嵌段共聚物SBS中聚丁二烯段1,2-结构含量的影响,指出在一定温度下,聚丁二烯1,2-结构含量与体系中THF的浓度有指数关系。控制体系中THF的浓度和聚合反应温度,可调节聚合产物中聚丁二烯1,2-结构含量。     

醇铁化合物引发丙交酯开环聚合的研究

分别以乙醇铁、正丙醇铁、异丙醇铁、正丁醇铁为引发剂进行D,L-丙交酯和L-丙交酯的本体开环聚合,研究了在130℃的聚合温度下引发剂用量和聚合时间对聚合反应的影响.结果表明这些醇铁化合物对丙交酯开环聚合都有较好的引发作用;聚合36h,单体转化率可达90%以上.单体转化率在引发剂/单体摩尔比为1/1000时最高,然后随引发剂用量增加和聚合时间延长而降低.乙醇铁表现出最高的引发活性,聚合产物的相对粘均分子量最高可达7·28×104[聚(D,L-丙交酯)]和19·00×104[聚(L-丙交酯)].醇盐配体对聚合产物的分子量和分子量分布影响显著,随醇铁配体体积增大,聚合产物的分子量逐渐降低,分子量分布也逐渐加宽.1H和13C-NMR分析表明醇铁对L-丙交酯的开环聚合没有发生消旋化,对D,L-丙交酯的开环聚合有一定的等规加成选择性.MALDI-TOF MS分析指出D,L-丙交酯在开环聚合过程中发生了分子间的酯交换反应,用13C-NMR评价了各醇铁引发体系在聚合过程中的酯交换程度.但基于谱峰分辨原因,醇铁配体对立构加成选择性和酯交换的影响的规律性不明显.     

H_2O/TiCl_4/ED体系引发异丁烯控制正离子聚合中的影响因素研究

在亲核试剂(ED)如吡啶(Py)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)或三乙胺(TEA)存在下,由引发剂H2O和共引发剂TiCl4组成引发体系,在二氯甲烷/正己烷混合溶剂中进行异丁烯(IB)正离子聚合,考察了溶剂极性、聚合温度及异丁烯浓度对聚合反应转化率、产物分子量和分子量分布的影响.试验结果表明,随聚合体系溶剂极性增大,聚合速率加快,相近转化率时聚合产物的分子量分布变窄.随着聚合温度降低,聚合速率明显提高,聚合物的分子量增加,活化能为负值,活性链端发生链转移或链终止等副反应的几率减小,当聚合温度为-60℃时,可以抑制活性链端的β-H脱除反应和链转移副反应,并得到大分子链末端全部为叔氯基团的聚异丁烯(PIB).当[IB]0≤2.5mol/L时,随[IB]0增加,聚合转化率有所增加,聚合产物的GPC谱图均为单峰分布,分子量增大,而分子量分布基本保持不变,对于加入Py的聚合体系,分子量分布指数在1.33~1.45范围内,对于加入TEA的聚合体系,分子量分布指数在1.47~1.60范围内,并求出在加入Py和TEA的聚合体系中活性链向单体的链转移常数CM分别为5.5×10-4和6.6×10-4.     

超声波辅助合成低分子量聚丙烯酸钠

以过硫酸铵为引发剂,在超声波辅助下引发丙烯酸单体聚合。研究了单体浓度、引发剂用量、反应温度等对单体转化率和聚丙烯酸钠分子量的影响。结果表明:在超声作用下,能够加快聚合反应速度,提高转化率,但对产物聚合度影响很小;控制单体浓度30-40%、引发剂用量1.0%、反应温度50-70℃,在超声波作用下,制得聚丙烯酸钠的相对分子量在2,000-5,000之间。     

以双硫酯为链转移剂的活性自由基聚合

合成并研究了两种双硫酯链转移剂的纯化方法 ,进行了多种单体以双硫酯为链转移剂的活性自由基聚合及嵌段共聚 .发现以PhC(S)SC(CH3) 2 Ph为链转移剂的效果比PhC(S)SCH(CH3)Ph好 ,聚合产物的多分散性系数较小 .引发剂与链转移剂的摩尔数比为 1∶3 5～ 1∶4 2时 ,得到多分散性系数小 ,实测分子量与理论分子量相近的聚合产物 .聚合物的分子量随时间和转化率的增加而增加 ,加入第二单体形成嵌段共聚物 ,具有活性聚合特征 .聚甲基丙烯酸酯大分子引发剂引发丙烯酸酯单体聚合时 ,聚合速度最快 .     

甲基丙烯酸甲酯聚合动力学和分子量模型及仿真

考虑甲基丙烯酸甲酯聚合过程中体积收缩，反应物和生成物的浓度变化，以及由于凝胶、玻璃化和笼闭等效应对各速率常数和物性参数的影响，从基元反应和物料平衡出发，推导了半间歇，有链转移剂参与情况下的聚合动力学和分子量模型。用模型仿真计算了聚合温度、引发剂、溶剂和链转移剂的种类和浓度等对甲基丙烯酸甲酯聚合动力学和聚合过程中分子量变化的影响规律，并与实验和文献数据进行比较。     

紫外光引发环氧树脂的下行前线聚合行为

采用紫外光(UV)引发法研究了221型脂环族环氧树脂的下行前线聚合行为.探讨了光引发剂、热引发剂用量和预热温度等对聚合前线的推动速率Vf和前线引发时间ti的影响,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)和差示扫描量热(DSC)等对固化物结构和热性能进行了表征.研究结果表明,提高光引发剂浓度、热引发剂浓度或预热温度,均可提高聚合前线的推动速率Vf,缩短引发时间ti.采用该技术制备的环氧树脂固化物具有较好的均一性及热稳定性.     

快速响应大孔聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的合成及表征

以聚乙二醇6000为成孔剂,由自由基引发N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和丙烯酸(AAc)共聚交联得到大孔凝胶,研究了凝胶对环境温度的响应性能.在凝胶制备过程中,PEG6000分子充当成孔剂,得到的凝胶具有大孔结构.这种大孔结构有利于水分子的进出,大孔凝胶对温度变化有较快的响应速率.增加亲水单体AAc的含量,凝胶的LCST有所升高,凝胶的亲水性增强,在较低温度下凝胶的溶胀率也随之升高.振荡实验表明,所得的大孔凝胶具有反复使用的能力.     

N,N-二甲基苯胺-氯代甲基苯混合物及其季胺盐引发体系的研究

氯化苄-N,N-二甲基苯胺的混合物能引发乙烯型单体聚合。改变引发剂浓度、结构及聚合体系的溶剂等,由测定甲基丙烯酸甲酯单体聚合反应的速率来判别引发体系的引发效应,获得如下的几点结论: 1.当氯化苄-N,N-二甲基苯胺两组分是等克分子比时,聚合速度与两组分中任一浓度成正比;当两组分不是等克分子此时,其中一个浓度固定,另一组分的浓度变化,则聚合速度与被改变浓度的那个组分浓度根号值成正比。 2.在(?)(x=0,1,2,3)四种引发体系中,x=0时无引发能力,x>0时能够引发聚合,且随x增大而加快引发速率。 3.在50—70℃的温度范围内测得聚合表观活化能为11.5千卡/克分子。 4.研究了溶剂的效应,并比较了N,N-二甲基苯胺-氯化苄混合物与其季胺盐的引发速率。 5.讨论了引发历程,提出聚合动力学方程-d[M]/dt=k_p(k_i/k_i)~(1/2)[DMA]~(1/2)[BzCl]~(1/2)[M],并计算得引发活化能为13.2千卡/克分子。     

较高等规度丙烯腈成纤聚合物的合成

以无水氯化镁为添加剂,考察了不同条件下的丙烯腈聚合反应,研究了溶剂种类、聚合温度和氯化镁与丙烯腈的摩尔配比对聚合反应及聚合物等规度的影响,并确定了最佳反应条件,正己烷为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚合温度为60℃,氯化镁与丙烯腈的摩尔比为2∶1.在此条件下,研究了单体浓度和引发剂浓度对丙烯腈(AN)均聚合、丙烯腈/衣康酸(AN/IA)二元共聚合和丙烯腈/衣康酸/丙烯酸甲酯(AN/IA/MA)三元共聚合反应的影响,并获得了较高等规度(三单元组全同分数30.2%～55.9%)的丙烯腈均聚物和共聚物.不同等规度的丙烯腈聚合物的热分析(DSC及TGA)表明,随着聚合物等规度的提高,聚合物的环化放热峰值温度向高温区移动,而且随着聚合物等规度的提高,环化放热峰变宽.随着聚合物等规度的提高,聚合物的热稳定性变差,热失重增加,碳收率降低.     

β-蒎烯和马来酸酐的反应及产物表征

研究了β-蒎烯和马来酸酐的烯反应、溶剂中自由基共聚反应和本体热共聚反应,得到了β-蒎烯和马来酸酐烯反应产物和共聚产物,并用IR、1H NMR、13C NMR、GPC、DSC进行表征,研究了引发剂浓度、溶剂体系、单体配比、温度等因素对产物的影响.对聚合物进行皂化改性,测量了皂化物浓度对水表面张力的影响.