稀土催化乙烯/苯乙烯链穿梭共聚合

链穿梭聚合作为一锅法合成多嵌段聚合物的策略引起人们的研究兴趣.然而,其催化体系的构建难度大,导致实现链穿梭聚合的单体有限.本文基于三异丁基铝作链转移剂时,稀土金属配合物1催化乙烯/苯乙烯共聚合,得到富含乙烯/苯乙烯交替序列的共聚物且链转移效率接近100%的发现,开展了乙烯/苯乙烯链穿梭聚合的研究.首先探索配合物2催化乙烯/苯乙烯共聚合,发现所得共聚物中苯乙烯结构单元的含量4%,因此考察了在不同烷基铝用量时,配合物2催化乙烯均聚合的行为,发现所得聚乙烯的分子量随着[Al]_0/[2]_0增加呈指数降低,幂指数为-0.778,表明链转移效率低于100%.采用1/2/Al~iBu_3三元体系催化乙烯/苯乙烯共聚合得到双峰分布的聚合物,说明链穿梭聚合没有实现.进一步筛选发现,配合物3催化乙烯/苯乙烯共聚合时,随着[Al]_0/[3]_0增加,所得富间规聚苯乙烯序列共聚物的分子呈量指数降低,幂指数为-1.097,接近-1,表明链转移效率接近100%;同时催化体系的TOF值减小.当[Al~iBu_3]_0/[1+3]_0≥20时,1/3/Al~iBu_3三元体系催化乙烯/苯乙烯共聚合得到单峰分布的乙烯/苯乙烯交替序列和富间规聚苯乙烯序列的多嵌段共聚物,说明成功实现了乙烯/苯乙烯链穿梭共聚合.通过调节1和3的比例,有效调控了共聚物中乙烯/苯乙烯交替序列和富间规聚苯乙烯序列的组成.     

聚苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物在Ca~(2 )或乙二胺存在下的自组装行为

近 1 0年来 ,人们对于具有纳米尺度聚合物自组装结构的研究日益增多 .其中 ,嵌段共聚物在选择性溶剂中的胶束行为的研究非常引人瞩目 [1～ 3] .其表现出诸多常规尺寸所不具备的特殊性能 ,使得纳米胶束不仅在理论上有研究价值 ,而且在材料化学、生物医学和环境科学等领域都具有广阔的应用前景 .Ma等[4 ] 对聚丙烯酸和聚苯乙烯接枝共聚物的研究发现聚合物接枝率和聚合物浓度以及溶液离子强度对胶束结构有影响 ;Zhang等 [1,5] 对不同嵌段比例的苯乙烯 -丙烯酸嵌段共聚物的自组装行为的研究 ,发现不同嵌段比例所对应的纳米结构不同 ;而胶束表面…     

聚苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物在不同pH值和Ca2+浓度下的胶束行为

近年来, 对具有纳米尺寸的聚合物自组装结构的研究日益增多. 其中, 嵌段共聚物在选择性溶剂中的胶束行为研究得最为广泛和深入[1~5]. 纳米胶束表现出诸多常规尺寸材料所不具备的特殊性能, 在材料化学、生物医学以及环境科学等领域有广阔的应用前景. Webber等[6]对聚丙烯酸和聚苯乙烯接枝共聚物的研究发现, 聚合物的接枝率和聚合物浓度以及溶液离子强度对胶束结构有影响; Eisenberg等[1,7]对不同嵌段比例的苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物的自组装行为进行研究发现, 不同嵌段比例所对应的胶束结构不同. 胶束形成的环境对胶束的形成与稳定性的影响是人们研究的重点. 本文报道了聚苯乙烯-丙烯酸嵌段共聚物在水中的胶束行为, 着重讨论了溶液pH值和钙离子浓度对聚丙烯酸链段相互作用的影响.     

新型茂钛催化剂合成聚乙烯-b-间规聚苯乙烯嵌段共聚物的研究Ⅱ.嵌段共聚物的分离及结构性能

将五甲基茂基三苄氧基钛 (Cp Ti(OBz) 3) 改性甲基铝氧烷 (mMAO)催化体系以顺序加料溶液法合成的乙烯与苯乙烯嵌段共聚反应产物进行沸丁酮、沸四氢呋喃 (THF)和沸氯仿等溶剂连续抽提分离 ,发现嵌段共聚物主要存在于THF和CHCl3的可溶级分中 ,嵌段共聚物的总含量占共聚产物的 2 2 8wt%～ 38 2wt% ,对THF和CHCl3可溶级分分别用 1 3C NMR、WAXD、DSC和GPC等手段进行表征 .1 3C NMR谱显示出含有支化聚乙烯链段和间规聚苯乙烯链段的嵌段共聚物特殊结构 ,WAXD谱表明嵌段共聚物因两链段的相互缠结使各自结晶度显著较低 ,由于嵌段共聚物苯乙烯链段较长、乙烯链段较短 ,DSC图谱只显示苯乙烯链段的结晶熔融峰 ,GPC曲线表明 ,单茂钛催化体系催化乙烯 苯乙烯嵌段共聚合的单一活性中心特征 .由此对Cp Ti(OBz) 3 mMAO催化体系的苯乙烯 乙烯嵌段共聚合机理进行初探     

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.     

丙烯酸全氟烷基乙基酯嵌段共聚物的组成结构表征

含氟聚合物具有独特的性质 ,使其成为高分子材料领域中的特殊功能材料 .这类聚合物具有高表面活性、高热稳定性、高化学稳定性 ,及既憎水又憎油的“三高”、“两憎”特性[1] ,可用作织物拒水拒油整理剂、防污涂料、流平剂等 .然而含氟单体价格高昂 ,人们希望在满足性能要求的同时 ,尽量减少氟单体的用量 .利用分子设计方法 ,制备结构规整的嵌段共聚物无疑是一种有效的方法 .目前 ,文献中关于含氟嵌段共聚物的制备的方法有负离子聚合法[2 ] 、基团转移聚合法 (GTP) [3 ] 、正离子聚合法[4] 、引发 转移 终止法 (Iniferter) [5] ,以及近年…     

SEBS的氯甲基化及羟甲基化

氢化聚苯乙烯-(乙烯丁烯无规共聚物)-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)是一种性能优良的热塑性弹性体^[1～3].由于其结构明确,分子量均一,如果能引入含量可控的功能基团,在理论研究方面具有重要意义.     

单茂钪催化乙烯与苯乙烯衍生物共聚合的研究

以(C5Me4Si Me3)Sc(CH2C6H4NMe2-o)2和[Ph3C][B(C6F5)4]组成的单茂钪催化体系,考察了其催化不同取代基团苯乙烯衍生物均聚合以及与乙烯共聚合的性能.结果表明单茂钪催化体系可以催化对甲基苯乙烯和对乙烯苯基二甲基硅烷均聚合,高活性(106g聚合物(mol Sc)-1h-1)地获得高间规聚合物;催化二乙烯基苯和乙烯苯基-1-丁烯聚合会发生不同程度的交联反应.在1.01×105Pa乙烯压力下,单茂钪催化体系分别催化对甲基苯乙烯、对乙烯苯基二甲基硅烷与乙烯与共聚合,获得了组成和分子量可控的乙烯/对甲基苯乙烯、乙烯/对乙烯苯基二甲基硅烷共聚物,共聚合活性高达106g聚合物(mol Sc)-1h-1.通过1H-NMR、13CNMR、GPC和DSC对共聚物组成、结构和热性能进行了分析表征.结果表明,在1.01×105Pa乙烯压力下改变苯乙烯衍生物的用量,共聚物中对甲基苯乙烯或对乙烯苯基二甲基硅烷的摩尔含量可以在8 mol%~55 mol%间调控,共聚物含有间规聚对甲基苯乙烯嵌段或间规聚对乙烯苯基二甲基硅烷嵌段、聚乙烯嵌段和乙烯-苯乙烯衍生物的链接序列,共聚物分子量(Mn)可以在3×104~16×104间调控,共聚物具有约127℃的熔点.     

采用反应挤出三次加料法合成苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯

以同向啮合双螺杆挤出机为反应器,采用苯乙烯和异戊二烯为聚合单体,以正丁基锂为引发剂,采用三次加料法合成苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)三嵌段热塑性弹性体.氢核磁共振(1H NMR)谱分析结果表明,共聚物中聚异戊二烯嵌段以1,4-结构为主.采用四氧化锇催化双氧水氧化降解聚合物分子链,利用凝胶渗透色谱对氧化降解后的聚苯乙烯碎片进行分析,证明共聚物分子为(聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯)(PS-PI-PS)三嵌段结构.动态力学分析(DMA)及透射电子显微镜(TEM)分析结果表明,SIS具有两相分离结构.拉伸试验结果表明,共聚物拉伸强度与苯乙烯含量有关.     

两亲聚合物表面的反相气相色谱分析

采用反相气相色谱探针技术研究了苯乙烯－氧乙烯－苯乙烯三嵌段两亲聚合物的表面物理化学性质。包括表面吸附热力学函数,表面能的色散分量以及表面分子链与探针的分子间相互作用,。探讨了共聚物中亲油性链段聚苯乙烯（PS）和亲水性链段聚氧乙烯（PEO）的组成比例与其表面性质的关系。结果表明共聚物表面组成中随PEO含量的增加,其表面能增大,表面分子链与探针分子的相互作用增强,表面吸附能力也增强。     

嵌段离聚物的制备及其络合和缔合性质

报道了一种氢化ＳＢＳ（ＳＥＢＳ）的化学改性方法，由此得到了一种基于ＳＥＢＳ的离聚物，其中ＰＳ嵌段接有少量羧酸盐基．用动态光散射和粘度法表征了基于ＳＥＢＳ的不同配对离子的磺酸离聚物在非极性溶剂中的缔合行为，给出了缔合物存在的证据和缔合物尺寸的定量数据．ＳＥＢＳ磺酸盐离聚物与含吡啶基的无规共聚物在稀溶液和本体中能形成分子间的络合物，这从共混物溶液粘度的反常增大和本体Ｔｇ的显著增加得到了证明．用粘度法、透射电子显微镜表征和证实了ＳＥＢＳ羧酸钠离聚物在水中可以形成稳定的胶体分散．疏水粒子为表面的离子基团所稳定．     

磺化SIS及其离聚物的稀溶液性质

嵌段共聚物;比浓粘度;特性粘液;磺化SIS及其离聚物的稀溶液性质     

PBMA-b-PSt磺化嵌段离聚体在DMF溶液中的聚集行为

采用激基缔合物荧光光谱法研究了轻度磺化聚甲基丙烯酸丁酯－b－聚苯乙烯（PBMA-b－PSt）嵌段离聚体在极性溶剂N，N－二甲基甲酰胺（DMF）溶液中的聚集行为；发现嵌段离聚体的磺化度和浓度强烈影响溶液中聚合物链的聚集态结构，不同的磺化度样品具有不同的临界聚集浓度；随磺化度增加，聚合物链缠绕密集，形成具有多苯环的聚集体，而且当磺化度为摩尔分数x＝3．59％时，荧光发射光谱最大发射峰波长出现最大红移，临界聚集浓度最低，说明最容易形成多苯环聚集体，该磺化点可以认为是磺化聚甲基丙烯酸丁酯－b－聚苯乙烯体现离聚体行为和聚电解质行为的临界磺化度。     

Comparisons of styrene ionomers prepared by sulfonating polystyrene and copolymerizing styrene with styrene sulfonate

As part of a continuing study of ion-containing polymers, a comparison has been made on styrene-based sulfonate ionomers obtained by two different processes. Copolymers of styrene with sodium styrene sulfonate (SSS) have been compared with corresponding polymers obtained by the sulfonation/neutralization of preformed polystyrene (S–PS). The former system covered a range of sulfonate level from 1 to 30 mol %, while the latter ranged from about 1 to 7 mol %. The characterization of these materials has been conducted using solubility behavior, dilute solution viscometry, thermal mechanical analysis, density measurements, and water adsorption studies. At low (ca. 1%) levels the solubility behavior of the SSS copolymers and the sulfonated polystyrenes were similar. However, at higher sulfonate levels the solubility behavior in different solvents and the dilute solution viscometry were significantly different for the two systems. Similarly, thermal analysis studies (DSC) showed that the glass transition of the sulfonated polystyrene increased linearly with sulfonate level, while the T_g for the SSS copolymer increased modestly, up to about 7 mol % sulfonate content, and then remained constant. Significant differences in the softening behavior and water absorption characteristics were also observed for these two classes of ionomers. Although molecular weights and molecular weight distributions are not now available for these ionomers, the differences in their behavior does not appear to be due simply to differences in molecular weight. It is postulated that the differences in the copolymer and the S–PS ionomers may originate with differences in sulfonate distribution. It is suggested that the SSS monomer units are incorporated as blocks in the copolymer as opposed to a more random distribution in the S–PS ionomer. Indirect evidence in support of his argument is found, for example, in the case of the copolymer in the solubility behavior, the relative independence of T_g on sulfonate concentration and the apparent existence of a second, high temperature transition tentatively attributable to an ion-rich phase. Additional studies are required to confirm this hypothesis.     

Kinetic study of the sulfonation of hydrogenated styrene butadiene block copolymer (HSBS): Microstructural and electrical characterizations

In this work homogeneous sulfonation kinetic and both, microstructural and electrical characterizations of hydrogenated styrene butadiene block copolymer (HSBS) were studied. The incorporation of sulfonic groups was checked by infrared spectroscopy (FTIR-ATR) and the sulfonation level was determined by both, elemental analysis (E.A.) and chemical titration. Thermal behavior was studied by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA), in order to determine thermal transitions and stability, respectively. Microstructure was studied, by means of dynamic mechanical analysis (DMA). Atomic force microscopy (AFM) was studied for several samples and evidenced a morphology change when the sulfonation level increases. Finally, electrical behavior was recorded by means of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the four-probe technique (FPT). Results show that sulfonation of the benzene rings, in the styrene units, has effectively occurred and that the sulfonation level increases with reaction time. When incrementing the sulfonation level, a structural change in the copolymer was observed. Interconnected clusters allow proton conduction through the membrane. The ion conductivity obtained was about 10⁻² S/cm.     

两亲性嵌段共聚物PS-b-PMAA的合成与胶束化行为研究

利用原子转移自由基聚合法(ATRP)得到了分子量可控、分子量分布接近1.1的聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸叔丁酯(PS-b-PtBMA)嵌段共聚物, 进而在酸性条件下由水解反应得到了两亲性的聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸 (PS-b-PMAA)嵌段共聚物．用GPC, FTIR和¹H-NMR等对产物的分子量和组成进行了表征．使PS-b-PMAA在选择性溶剂中进行自组装, 通过激光光散射和透射电子显微镜研究了影响其胶束化行为的因素与胶束形态, 并初步探讨了胶束形成的机理, 发现通过控制嵌段共聚物的链段长度之比可得到空心球形的高分子胶束．     

CATALYTIC COPOLYMERIZATION OF STYRENE AND ETHYLENE BY NEUTRAL NICKEL(Ⅱ) COMPLEXES IN EMULSION

Emulsion copolymerization of styrene and ethylene catalyzed by a series of neutral nickel(Ⅱ) complexes was carried out in an aqueous system to give high-molecular-weight copolymers.The copolymers and emulsions were characterized by an array of techniques including NMR,GPC,TEM,WAXD and DSC.The results indicate that the copolymers obtained are mostly block copolymers of polyethylene with random insertion of styrene units,and their M_W is in the range of 10~5-10~6.By enhancing the electron withdrawing of th...     

ATRP法合成两亲性嵌段共聚物PSt-b-PAA及其在离子液体[BMIM][PF6]中的自组装行为研究

利用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成了分子量可控、分子量分布窄的嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸叔丁酯(PSt-b-PtBA), 进而在酸性条件下由水解反应得到了两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PSt-b-PAA), 并通过凝胶渗透色谱(GPC)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H NMR)等测试手段对产物进行了表征. 使三种分子量不同的两亲性嵌段共聚物在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM][PF6])中进行自组装, 通过激光粒度分析仪(DLS)和透射电子显微镜(TEM)研究了聚合物在离子液体中自组装的胶束尺寸和结构形态. 当PSt的链段长度一定时, 胶束的形状主要依赖于PAA链的长度. 当PAA链段较长时, 胶束呈球形; 当PAA链段较短时, 则变成不规则的花生状胶束.     

单茂钛催化剂用于苯乙烯-乙烯嵌段共聚物的合成与表征

乙烯（Ｅ）与苯乙烯（Ｓ）的嵌段共聚合用自制的两种催化剂———茂基三呋喃甲氧基钛［ＣｐＴｉ（ＯＣＨ２Ｏ）３］和茂基三苄氧基钛［ＣｐＴｉ（ＯＣＨ２Ｐｈ）３］进行了研究．考察了促进剂三甲基铝（ＴＭＡ）及乙烯的预聚合时间对聚合结果的影响，发现不同的催化体系有不同的［ＴＭＡ］最佳值以及随着乙烯预聚合时间的延长总的催化效率降低．对嵌段共聚合产物用丁酮、四氢呋喃和氯仿连续萃取分离，得到四氢呋喃中的可溶级分即嵌段共聚物ＰＥ ｂ ｓＰＳ，它占总嵌段共聚合产物的４０ｗｔ％～６０ｗｔ％．对嵌段共聚物用ＤＳＣ、ＷＡＸＤ、ＦＴＩＲ和１３Ｃ ＮＭＲ等方法进行了表征．     

Swelling Ratios and Rates of Sulfonation of Solvent Modified Copolymers of Styrene Cross-Linked with Pure m-and Pure p-Divinylbenzene

Solvent-modified (toluene) copolymers have been prepared from styrene cross-linked with commercial divinylbenzene, m-divinylbenzene, and p-divinylbenzene at divinyl monomer contents of 16 mole % and 32 mole % at F_M = 0.50. The resultant copolymers have been characterized by swelling-ratio determinations and rates of sulfonation at 60 and 80°C. The solvent-modified 16 mole % cross-linked copolymers sulfonated at rates slightly greater than those characterizing the 8 mole % cross-linked copolymers prepared in the absence of diluent. The order of decreasing sulfonation rates for both the conventional 8 mole % cross-linked systems and for the solvent-modified 16 mole % cross-linked copolymers is commercial divinylbenzene/styrene, p-divinylbenzene/styrene, m-divinylbenzene styrene. The 32 mole % cross-linked systems exhibit a different order of decreasing sulfonation rates: commercial divinylbenzene/styrene, m-divinylbenzene/styrene, p-divinylbenzene/styrene. The swelling ratios of the 32 mole % solvent-modified copolymers were comparable to those of the conventional 8 mole % cross-linked systems.