活性正离子聚合制备聚(异丁烯-b-α-甲基苯乙烯)嵌段共聚物

以2-氯-2,4,4-三甲基戊烷(TMPCl)/TiCl4/质子捕捉剂(DtBP)为引发剂体系,引发异丁烯聚合,随后加入1,1-二(4-甲基苯基)乙烯作为封端剂稳定末端碳正离子,再引入四异丙醇钛(Ti(OiPr)4),降低Lewis酸性,继续引发α-甲基苯乙烯聚合,实现活性正离子聚合制备聚(异丁烯-b-α-甲基苯乙烯)嵌段共聚物.考察了α-甲基苯乙烯聚合时间对单体转化率、产物的dn/dc值、分子量及其分布的影响以及四异丙醇钛对聚合速率的影响.并通过体积排斥色谱法/紫外检测器/示差折光指数/多角激光光散射、1H-NMR以及DSC以对产物进行表征.实验结果表明,嵌段共聚物分子量分布窄(MWD≤1.2),单体转化率与分子量呈线性关系,聚合速率对单体浓度呈一级动力学关系,具有活性聚合的特征.Ti(OiPr)4能有效稳定活性中心,降低聚合速率.聚(异丁烯-b-α-甲基苯乙烯)嵌段共聚物的DSC测试发现明显的两个Tg,表明存在微相分离结构.     

茂金属化合物/Zn/BDGE/MAO催化体系合成aPS-b-P(S-co-E)-b-PE嵌段共聚物的研究

采用单茂钛化合物CpTiCl3,有机环氧化合物1,4-丁二醇二缩水甘油基醚(BDGE),金属锌(Zn)及甲基铝氧烷(MAO)为催化体系,通过自由基聚合和配位聚合机理合成无规聚苯乙烯-b-聚(苯乙烯-co-乙烯)-b-聚乙烯(aPS-b-P(S-co-E)-b-PE).探讨了温度、时间、乙烯压力及Al/Ti摩尔比对共聚合的影响.所得嵌段共聚物采用DSC,WAXD,GPC和13C-NMR等手段进行了表征.结果表明该共聚物是苯乙烯/乙烯嵌段共聚物,聚苯乙烯链段是无规的,聚乙烯链段具有结晶性.     

叶立德活性聚合制备基于聚亚甲基的大分子单体

利用叶立德活性聚合方法制备了两种基于聚亚甲基的大分子单体. 其中一种是以叶立德活性聚合制备的主链链端含有羟基的聚亚甲基(PM-OH)为原料, 通过链端羟基的基团转换, 得到链端含有甲基丙烯酸酯基的大分子单体. 另一种则是以硼烷-四氢呋喃(BH₃-THF)和二乙烯基苯反应得到的三烷基硼中间体为催化剂和引发剂, 然后进行叶立德活性聚合, 再经过二水合氧化三甲胺(TAO)的氧化, 最终得到基于聚亚甲基的一端含有羟基另一端含有苯乙烯基的大分子单体. 通过高温核磁氢谱、傅立叶红外光谱和高温凝胶色谱法表征了这两种大分子单体的链结构和分子量及其分布.     

衰减链转移(DT)聚合醋酸乙烯酯的动力学

在醋酸乙烯酯的普通自由基聚合体系中加入少量碘（质量分数为0.57%～0.86%）,用偶氮二异丁腈作引发剂合成聚醋酸乙烯酯,对其聚合反应的动力学及反应机理进行了研究。 考察了碘质量分数对聚合反应速率、聚合物分子量及分子量分布的影响,发现随着碘浓度的增加,聚合物分子量及分子量分布得到更好的控制;对聚合过程进行了核磁跟踪,考察了聚合过程中几种化合物的变化情况,特别是初级自由基与碘生成的加合物A-I（A来自引发剂分裂后产生的自由基）及单体加合物A-Mn-I（M代表单体单元）的变化情况;对聚合物结构作了详细的1H NMR分析,结果表明,聚合过程中分子量随时间延长而逐渐增大,分子量分布随单体转化率增加而变窄,聚合终期,单体转化率达到80%左右时,所得聚合物分子量分布窄（Mw/Mn≤1.41）,且含有碘端基。该方法的自由基聚合具有活性/可控的性质。     

氟烯烃的活性/可控自由基聚合研究进展

含氟聚合物具有优异而独特的性能,主要是通过氟烯烃的聚合反应合成的。自从上世纪90年代以来,活性/可控自由基聚合反应获得极大的进展,发展了多种活性自由基聚合的方法,为聚合物的精确设计、合成提供了强有力的手段。氟烯烃的活性/可控自由基聚合反应研究始于上世纪70年代,碘转移聚合已经成功地应用于含氟热塑性弹性体的商业化生产。文献已经报道的氟烯烃活性/可控自由基聚合反应包括碘转移聚合(ITP)、烷基硼自由基聚合、原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)或黄原酸酯交换法(MADIX)等。通过这些方法可以制备出分子量确定、结构多样化的含氟聚合物,如嵌段、接枝和遥爪聚合物等,使含氟聚合物的应用范围得到进一步拓展。本文结合本课题组的研究工作,对氟烯烃活性/可控自由基聚合反应的研究进展进行了简要综述。     

单茂钪催化对氟苯乙烯间规聚合及与乙烯共聚合的研究

采用(C5Me4Si Me3)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2(1)和(C5Me4Si Me3)Sc(CH2Si Me3)2(THF)(2)2种单茂钪催化剂,考察了其催化对氟苯乙烯均聚合以及与乙烯共聚合的性能,并通过1H-NMR、13C-NMR、GPC和DSC对所获聚合物的微观结构和热性能进行了分析.结果表明,单茂钪1可以催化对氟苯乙烯均聚合,获得间规聚合物,但聚合活性较低.采用单茂钪2,控制溶剂种类和用量可以获得间规和无规2类聚合物:控制对氟苯乙烯单体在氯苯溶剂中浓度低于2.4 mol/L,可获得间规聚对氟苯乙烯(rrrr≥99%,Tm≥319oC),且聚合活性高达105 g polymer molSc-1 h-1;控制对氟苯乙烯单体在氯苯溶剂中浓度高于4.8 mol/L或者选用氟苯做溶剂,可获得无规聚对氟苯乙烯;固定单体浓度调控对氟苯乙烯和催化剂的比例,可获得分子量(Mn)在3.10×104~2.08×105间调控的间规和无规聚对氟苯乙烯.在常压乙烯下,单茂钪1和2还可以催化对氟苯乙烯与乙烯共聚合,获得了组成(对氟苯乙烯含量41 mol%~88 mol%)和分子量(3.10?104~1.84?105)可控的两元共聚物,共聚合活性高达106 g polymer molSc-1 h-1.当共聚物中乙烯含量高于对氟苯乙烯含量时,共聚物仅有源自聚乙烯嵌段的熔点(119~126oC).当共聚物中对氟苯乙烯含量高于乙烯含量时,共聚物出现聚对氟苯乙烯嵌段;由单茂钪1获得聚对氟苯乙烯嵌段为间规结构,共聚物具有熔点(269~282oC)和玻璃化转变温度(Tg,79~82oC);单茂钪2获得聚氟苯乙烯嵌段为无规结构,共聚物仅有1个Tg(94~96oC).     

取代芳基钛酸酯类化合物催化苯乙烯间规聚合

以取代芳基钛酸酯化合物为催化剂催化苯乙烯聚合,考察了催化剂、聚合温度,摩尔比nAl/nTi以及聚合时间等因素对聚合行为及产物性质的影响。并用13C-NMR、FT-IR、DSC等手段表征了聚合产物。结果表明:在nAl/nTi=1 000,聚合温度为60℃条件下,2,2′-硫代双(4-甲基-6-叔丁基酚氧基)二氯化钛催化苯乙烯聚合显示出很高的催化活性,其活性为6.87×105g sPS/(mol Ti.h),所得聚合物为间规聚苯乙烯,间规度96.9%,分子量为1.98×105。     

四碘荧光素钠的电化学聚合及其聚合物的荧光光谱

本文研究四碘荧光素钠的电化学聚合以及聚合物的紫外 可见光谱和荧光光谱 .电解所用的溶液由 0 0 3mol·dm- 3四碘荧光素钠 ,0 0 5mol·dm- 3硼砂和 0 5mol·dm- 3KCl组成 ,pH值为8 5 0 .在 - 0 2 0～ 1 1 0V(vs.SCE)电位范围内 ,使用反复电势扫描合成了红色聚四碘荧光素钠膜 ,聚合物膜的生成及性质受电解条件影响 .聚合物的紫外 可见光谱在 32 6nm和 370nm处有两个较大的吸收峰 ,这和单体的吸收峰不同 .聚合物的二甲亚砜溶液和二甲替甲酰胺溶液均有很强的荧光强度 ,在二甲替甲酰胺中聚合物的荧光强度非常稳定 .根据实验结果我们提出了相应的聚合机理 .     

聚苯乙烯-co-聚(2,3,4,5,6-五氟苯乙烯)共聚物: 合成及其多孔薄膜的制备

利用原子转移自由基聚合(ATRP)方法, 分别在三氟甲苯、含氟离子液体以及三氟甲苯/含氟离子液体混合溶剂体系中合成了聚苯乙烯-co-聚(2,3,4,5,6-五氟苯乙烯)(PS-co-PPFS)共聚物, 通过¹H NMR、¹⁹F NMR、元素分析以及凝胶渗透色谱法(GPC)对所得聚合物的分子链结构和组成进行了分析和表征. 随后, 利用静态呼吸图法分别在CS₂, CHCl₃ 和CH₂Cl₂ 中制备了有序多孔薄膜, 用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌, 并与利用分子量大小相当的聚苯乙烯均聚物(PS)制备的多孔薄膜进行了对比. 研究结果表明: 在三氟甲苯和含氟离子液体溶剂体系中, 均可利用ATRP 聚合方法获得窄分子量分布的PS-co-PPFS 共聚物(M_n＝5200～7900 g·mol^-1, i>M_w/M_n＝1.12～1.22). 对聚合物薄膜的扫描电子显微镜(SEM)观察和分析显示: 分别以CS₂, CHCl₃ 和CH₂Cl₂ 作为溶剂, 利用静态呼吸图法均可制备出PS-co-PPFS 共聚物多孔薄膜. 然而, 与在CHCl₃ 和CH₂Cl₂ 中制备的PS 均聚物多孔薄膜的表面形貌不同的是, PS-co-PPFS 共聚物多孔薄膜呈现出无序排列、平均孔径大小不同的两种孔结构; 在CHCl₃ 中制备所得薄膜的孔结构有序性相对较好, 两种孔的平均孔径分别为0.75 和0.37 μm.     

嵌段-接枝共聚物SEPG与PS(OH)之间的氢键络合导致胶束化的研究

利用原子转移自由基聚合反应合成了以聚苯乙烯-b-聚(乙烯-co-丙烯)(SEP)为主链、无规分布且数目可控的聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)为支链的嵌段接枝共聚物SEPG.发现在甲苯中因支链PEMA与聚(苯乙烯-co-对六氟羟丙基-α-甲基苯乙烯)[简称PS(OH]的氢键络合作用和EP嵌段的溶解作用导致了聚集体的胶束化.研究了胶束的尺寸及其分布对PS(OH)中羟基含量和共混物组成的依赖性.     

端基功能化聚烯烃的合成与应用

端基功能化聚烯烃（Cef-PO）在聚烯烃改性和构筑复杂结构聚合物方面有着重要应用。可通过控制烯烃配位聚合过程中的自发链转移反应,得到端基不饱和聚烯烃;或通过引入硼烷、磷烷、苯乙烯及其衍生物/氢气等链转移剂得到不同反应性基团封端的聚烯烃;再经进一步基团转化反应,得到多种不同性能的Cef-PO。另外,活性配位聚合过程中,通过对活性增长聚烯烃链选择性封端处理,或使用功能化的催化剂,也可以用来制备Cef-PO。通过配位链转移聚合,即聚烯烃链在催化剂金属中心和烷基金属链转移剂之间快速可逆链转移的聚合过程,可以直接得到具有高度反应活性的碳-金属键封端的聚烯烃,经化学转化得到Cef-PO。此外,叶立德活性聚合、共轭二烯烃的阴离子活性聚合和环烯烃的开环易位聚合也可以用来制备Cef-PO。向其他聚合方式（活性自由基聚合、活性阴离子聚合等）的转换及与点击化学的结合是Cef-PO应用的明显特点。Cef-PO的应用包括作为聚合物的改性剂以及用于合成具有复杂结构的聚合物。     

界面聚合自组装合成三维多孔网络状聚邻甲基苯胺

采用界面聚合法在植酸的辅助作用下自组装合成具有连续三维多孔网络结构的聚邻甲基苯胺(POT)。采用扫描电镜(SEM)、氮气吸附和接触角测定的手段,研究了POT的微观结构、比表面积和亲水性。结果表明:当植酸浓度为0.3mol/L,聚合温度为10℃时,POT呈现三维多孔网络状形貌,开孔尺寸为0.2~1μm,且网络上附着粒径不足200nm的聚合物颗粒。该POT具有相对较高的电导率(7.52×10-3 S/cm)和比表面积(37.5 m2/g)以及较好的亲水性(接触角为34°)。在聚合过程中,多官能团的植酸既是掺杂剂又是交联剂,其与聚合物链的相互作用是该自组装行为的驱动力。     

基于聚亚甲基的三嵌段聚合物:合成及其多孔薄膜的制备

利用叶立德活性聚合与原子转移自由基聚合(ATRP)相结合的方法制备得到基于聚亚甲基的两、三嵌段聚合物.首先由叶立德活性聚合及氧化反应得到末端羟基的聚亚甲基(PM-OH),再与2-溴异丁酰溴反应得到含溴末端的大分子引发剂(PM-Br),之后引发丙烯酸叔丁酯的ATRP聚合得到聚亚甲基-b-聚丙烯酸叔丁酯(PM-b-P-t-...     

乙酸乙酯在D3F阴离子开环聚合中的促进作用

以硅醇钠为引发剂,乙酸乙酯(EA)为极性调节剂,在HAAKE转矩流变仪中合成了聚三氟丙基甲基硅氧烷(PMTFPS),探讨了三氟丙基甲基环三硅氧烷(D3F)聚合过程中EA的促进作用.结果表明,在120℃下,引发剂质量分数为2.74%,EA极性凋节剂浓度为0.30 mol/L,反应4 min时,PMTFPS的数均分子量((...     

可控/“活性”自由基聚合制备聚乙烯及聚卤代烯烃

可控/“活性”自由基聚合(CLRP)可以用于制备分子量分布窄、分子链缺陷少的聚合物,如聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)和聚偏氟乙烯(PVDF),且易控制上述单体与其他单体共聚得到嵌段聚合物。本文调研了近年来可控/“活性”自由基聚合(如碘转移聚合(ITP)、氮氧稳定自由基聚合(NMP)、可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合和金属催化的活性自由基聚合(OMRP)等)制备聚乙烯和聚卤代烯烃等方面的工作,并指出了未来的发展方向。     

有机非金属盐阴离子聚合研究进展

有机非金属盐阴离子聚合是活性/可控阴离子聚合的一个重要分支。有机非金属盐阴离子聚合方法最大的特点是可以在很宽的温度范围内(-20~70℃)引发(甲基)丙烯酸酯类单体聚合,分子量分布窄,显示出可控/活性的特征。该聚合方法为分子设计和合成(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物、嵌段聚合物、接枝聚合物和功能性聚合物提供了有效的途径。本文综述了有机非金属盐阴离子引发剂在合成(甲基)丙烯酸酯类单体中的研究进展,包括聚合的反应机理、特点、研究现状及其前景展望。     

结构可控的聚亚甲基/聚乳酸嵌段共聚物的合成及其性能研究

报道了一种叶立德活性聚合与开环聚合(ROP)相结合的新型合成方法, 成功地合成了结构可控的聚亚甲基/聚乳酸嵌段共聚物(PM-b-PLA). 首先通过叶立德活性聚合方法合成了含有端羟基的聚亚甲基(PM-OH, M_n＝1800 g•mol^－1, PDI＝1.18), 再以PM-OH为大分子引发剂, 以辛酸亚锡[Sn(Oct)₂]为催化剂, 引发D,L-丙交酯(LA)的开环聚合, 通过核磁共振氢谱(¹H NMR), 凝胶渗透色谱(GPC)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证明了PM-b-PLA嵌段共聚物的形成|利用示差扫描量热仪(DSC)测试嵌段共聚物的结晶行为, 结果显示, 聚乳酸(PLA)嵌段的引入显著影响了聚亚甲基(PM)的结晶行为|扫描电子显微镜(SEM)观察结果表明: 在低密度聚乙烯(LDPE)/PLA二元共混体系中, PM-b-PLA嵌段共聚物可作为共混相容剂改善LDPE和PLA的界面相容性|PM-b-PLA嵌段共聚物还可通过呼吸图法制备成有序多孔薄膜.     

对氯甲基苯乙烯的聚合及其聚合物性质的研究

<正> 对氯甲基苯乙烯(p-CMS)是一种有工业应用的单体,通过其苄氯基团上的亲核取代反应,可以合成各种功能性单体及功能高分子。虽然其聚合物——聚对氯甲基苯乙烯(P-p-CMS)——可从聚苯乙烯的直接氯甲基化来合成,但通过p-CMS的聚合及共聚可以更准确地控制聚合物的结构和扩大它们在高分子改性中的应用范围.70年代以来,对p-CMS的合成和应用日渐报道,但有关其聚合、单体与聚合物的结构及基本理化性质研     

(甲基)丙烯酸氟烷基酯的“活性”/可控聚合

带氟烷基侧链的(甲基)丙烯酸氟烷基酯聚合物是一类具有独特表面性能和光学特性的氟聚合物,传统的自由基共聚合由于无法调节聚合物的微细结构和氟原子的分布,限制了该类聚合物在更广领域的应用.活性聚合为聚合物分子设计和合成提供了一个有效方法,利用活性聚合方法可以获得预期结构和性能的含氟嵌段聚合物材料.由于引入了氟烷基侧链,(甲基)丙烯酸氟烷基酯的活性聚合又有其特殊性,本文针对它的活性阴离子聚合、基因转移聚合、活性自由基聚合等方面作一综述.     

基于聚亚甲基的新型共聚物的可控合成

对聚烯烃分子链结构和组成的精确控制可赋予聚烯烃新的性质和用途。近年来,聚亚甲基(聚乙烯类似物)及其共聚物的研究成为聚烯烃功能化领域的研究热点之一。本文首先简单介绍了分子量分布窄且分子量可调控的聚亚甲基合成方法——叶立德同源聚合;接着对用于同源聚合的硼烷引发剂和叶立德单体进行了详细介绍;然后重点评述利用叶立德同源聚合与开环聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成-断裂链转移聚合、氮氧自由基调控聚合、离子聚合、开环易位聚合和各种偶联反应等相结合的组合策略;最后,对基于聚亚甲基的新型共聚物的可控合成方法及其实际应用进行了展望。