活性阴离子聚合及其单体的研究进展

适用于活性阴离子聚合的单体拓展研究是有关活性阴离子聚合的一项重要的研究工作.本文重点介绍了近十年在活性阴离子聚合领域出现的新型单体的结构设计、合成及其聚合过程的研究进展.文中涉及到的新型单体主要包括非(弱)极性类单体、极性单体及其它单体.进一步细分,非(弱)极性类单体分为苯乙烯衍生物类单体和丁二烯衍生物类单体,极性单体中含有丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体、氯乙烯以及N-乙烯基咔唑,其它单体包括异氰酸酯类、烯酮类以及杂环类单体.最后本文对上述这些新型单体中的一些单体用于复杂大分子拓扑结构的设计合成情况也作了简要介绍.     

甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的原子转移自由基嵌段共聚

活性聚合以其无链转移、无链终止和引发速度远大于增长速率的特点,应用于合成单分散聚合物、预定序列结构的嵌段共聚物等．常用的活性聚合方法如阴离子聚合、阳离子聚合及基团转移聚合对反应条件要求苛刻,不能用于丙烯酸酯类极性单体和苯乙烯类非极性单体的嵌段共聚．与...     

梳形接枝共聚物的合成(Ⅱ)——载体化钌卡宾络合物催化降冰片烯基聚苯乙烯的开环岐化聚合

由石油化工副产C₅馏份提取双环戊二烯(DCPD)、以聚合物负载三氟化硼为催化剂进行DCPD与烯丙基氯(AC)的Diels-Alder反应合成5-氯甲基-2-降冰片烯(NBCH₂Cl),经锂代反应后用以引发苯乙烯的活性阴离子聚合合成了降冰片烯(NB)基聚苯乙烯(PS)大分子环烯单体NB-PS,在聚合物负载钌卡宾络合物[RuCl₂(PPh₃)₂(=C=CHtBu)]催化(引发)作用下进行大分子单体NB-PS的开环歧化聚合(ROMP)合成了梳形接枝共聚物PNB-g-PS.实验结果表明所合成聚合物负载硼、钌络合物催化剂的性能均明显优于对应非负载体.讨论了上述催化剂的聚合物载体效应的机理及温度、溶剂等对活性阴离子聚合反应的影响.     

γ- 射线辐射活性自由基聚合研究*

本文对γ- 射线辐射条件下的活性自由基聚合反应研究及进展进行了综述。虽然γ- 射线辐射引发聚合反应通常是不可控的,但在有机硫化物,如二硫代羧酸酯或三硫代碳酸酯存在下,则成功地实现了可控/活性自由基聚合。聚合过程中聚合物分子量随单体转化率线性增长,不但可控,且分布窄,也可以用于合成嵌段共聚物。有机硫化物对聚合反应控制起着关键性作用,硫化物的结构对于γ- 射线辐射活性自由基聚合行为的影响显著。γ- 射线辐射聚合的突出优点是可在室温或更低的温度下实施,且不需要加入引发剂。在环硫化合物存在下,获得了环形聚合物;而且使热和光敏感的叠氮类单体实现了活性聚合。     

原子转移自由基聚合研究进展

原子转移自由基聚合(Atom transfer radical polymerization,ATRP)是一种发展较快的可控/活性聚合技术,现已广泛应用于聚合物分子结构设计及众多功能高分子材料的合成.本文在综述了ATRP的反应机理的基础上,介绍了引发剂、催化剂、配体、单体等对ATRP的影响,同时综述了降低(或去除)金属盐含量的绿色、高效ATRP聚合体系,如引发剂持续再生活化ATRP,电子转移生成(再生)活化剂ATRP,铁催化体系,光催化体系等.近年来发展的无金属光诱导的有机催化ATRP聚合体系也做了综述.     

表面引发原子转移自由基聚合法合成无机/有机核壳复合纳米粒子

原子转移自由基聚合(ATRP)是目前为止最具工业化应用前景的活性/可控自由基聚合方法之一,其最大特点是可以得到分子量分布窄、链结构规整的聚合物,而且可聚合的单体种类多,反应条件温和并易控制。表面引发ATRP(SI-ATRP)特别适合于无机材料表面接枝聚合物或无机/有机复合材料的制备,近年来引起了国内外研究者的高度关注。本文首先对SI-ATRP的反应过程与特点做了阐述,然后重点述评了用SI-ATRP法合成以非金属氧化物纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、金属纳米粒子或其他无机纳米粒子为核的无机/有机复合纳米粒子的研究进展,最后对未来用SI-ATRP法合成无机/有机复合纳米粒子的发展方向和研究前景进行展望。     

基团转移聚合的新引发剂——3-乙氧基-3-三甲基硅氧基丙烯腈

合成了一种基团转移聚合(GTP)的新引发剂:3-乙氧基-3-三甲基硅氧基丙烯腈(ETSAN),合成在室温下进行且原料简单.用IR、MS、¹HNMR及¹³CNMR方法对新引发剂进行了测定.ETSAN可引发丙烯腈发生暴聚反应,也能使丙烯酸酯类单体快速聚合.此外,分析了GTP引发剂及活性链遇水易分解的特性,解释了GTP反应速度快与试剂纯度要求高的内在联系,给出了用ETSAN引发丙烯腈和丙烯酸酯的GTP过程反应式。     

甲基丙烯酸甲酯的基团转移聚合

<正> 基团转移聚合(Group Transfer Polymerization,GTP)作为一种新的加聚方式,由于具有室温下使极性单体快速聚合;得到预期分子量和窄分子量分布的聚合物;可进行活性聚合,制备嵌段共聚物,对合成丙烯酸酯类橡胶或热塑性弹性体极为有利;可合成带有功能性端基和遥爪的聚合物等优点,近几年来发展迅速。到目前为止,最有效和最常用的GTP引发剂是二甲基乙烯酮甲基三甲基硅基缩醛     

“活”的α-甲基苯乙烯共聚物:聚合反应新化学和材料工程新技术

高于临界聚合反应温度时,α-甲基苯乙烯(AMS)单体和其聚合物处于聚合-解聚平衡.基于AMS聚合物在受热时可裂解生成大分子链自由基的特性,提出了含AMS结构单元的共聚物是一种"活"的,可作为大分子自由基引发剂的概念,并通过实验对AMS共聚物的引发性能和应用进行了研究.首先,合成了AMS与(甲基)丙烯酸酯类单体、丙烯酸、苯乙烯和马来酸酐等的共聚物.然后以上述共聚物为大分子引发剂,在90℃引发(甲基)丙烯酸酯类单体和苯乙烯等的本体聚合、溶液聚合和乳液聚合,得到了嵌段共聚物.用ESR谱证明了AMS的共聚物在加热时能裂解生成以碳原子为中心的大分子链自由基.此外,在聚合物的熔融共混中,AMS分解产生的大分子链自由基通过偶合反应形成接枝链,原位生成相容剂.AMS共聚物还可以对碳纳米管及无机粒子进行表面原位接枝改性.AMS共聚物是一类无小分子残留的绿色自由基引发剂,可以用于低成本制备两嵌段共聚物,也可以用于聚合物的熔融共混增容.     

机理转移法合成星形梳状聚丁二烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物的研究

结合活性负离子聚合与原子转移自由基聚合(ATRP),采用机理转移法制备了一系列窄分布且分子量可控的星形梳状聚丁二烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(SC-(PB-g-PMMA)).首先通过阴离子聚合,制备星形聚丁二烯,后经甲酸-过氧化氢原位环氧化对链中部分双键进行环氧化,再与原位生成2-溴异丁酸发生酯化反应,得到具有链中活性溴的星形大分子引发剂(SPB-Brn).然后,利用该大分子引发剂,采用CuCl/CuCl2/PMDETA催化体系,通过ATRP聚合单体MMA,合成出星形梳状SC-(PB-g-PMMA)聚合物.通过GPC,1H-NMR和FTIR等分析手段对合成的星形大分子引发剂及星形梳状聚合物进结构表征,证实得到目标产物,并同时研究了聚合物的热力学性质与溶液性质.     

NaNO2/FeSO4存在下聚苯乙烯大分子引发剂的合成及嵌段共聚

用NaNO2/FeSO4·7H2O体系替代TEMPO在有机相中合成分子量可控的聚苯乙烯大分子引发剂,引发苯乙烯聚合及酯类单体[如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸乙酯(EA)等]聚合,得到两嵌段共聚物.其多分散性指数小于1.5,体现了可控聚合的特征.用大分子引发剂引发苯乙烯进行活性链增长,单体的转化率较高.嵌段共聚物的实测分子量与理论分子量相近,结构经1HNMR和GPC表征.NaNO2/FeSO4·7H2O体系在纯有机相中的应用降低了活性聚合的成本,有利于工业化应用.     

丙烯酰胺类聚合物合成方法研究进展

丙烯酰胺类聚合物具有优异的增稠、絮凝、吸湿特性,是水溶性聚合物中重要的品种之一.本文从水溶液聚合、分散聚合、反相悬浮聚合、反相微乳液聚合、胶束共聚合、双水相聚合、模板聚合、超临界CO2中聚合、离子液体中聚合和活性/可控自由基聚合等方面对丙烯酰胺类聚合物的合成方法研究作了全面的总结,同时简要评述了各种合成方法的特点,认为反相微乳液聚合、离子液体中聚合及活性/可控自由基聚合等方法具备独特的优势,并对丙烯酰胺类聚合物今后的发展前景作出了预测.     

α-氯乙酰氧基大分子引发剂的合成及其引发原子转移自由基聚合

通过阴离子聚合制备了α－氯乙酰氧端基大分子引发剂。并用于引发（甲基）丙烯酸酯类单体进行“活性”／可控的原子转移自由基聚合（ＡＴＲＰ）。结果表明：酰化反应温度为６０℃,氯乙酰氯过量５倍和反应２４ｈ,酰化效率达到９９．８％,产物经红外和核磁共振表征,证明α－氯乙酰氧端基的结构。用此引发剂引发乙烯基单位进行ＡＴＲＰ,合成了ＰＳｔ－ｂ－ＰＭＡ和ＰＳｔ－ｂ－ＰＢＡ嵌段共聚物,其结构通过＾１Ｈ ＮＭＲ得到确证     

烯烃可控/活性正离子聚合新方法与新工艺及其应用

<正>离子聚合是高分子科学中重要的聚合方法之一,也是制备聚异丁烯或丁基橡胶等关键材料不可或缺的聚合方法.本文总结了异丁烯、苯乙烯及其衍生物等单体可控/活性正离子聚合的新引发体系、聚合反应特征的调节与转化、水相介质中正离子聚合新方法与新工艺、微观分子混合与正离子聚合新工艺及其用于设计合成异丁烯基聚合物.这些方法与技术是发展高效节能与绿色减排先进聚合物生产技术的重要途径,部分研究成果已在产业化中得到应用与验证.发展可控/活性正离子聚合新体系、新方法与新工艺,为实现绿色低碳高分子化工过程及相关产品工程(新结构、新功能、高性能与高品质)提供了新思路与新技术.     

耐热性星形甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成

195 6年 ,Swarzc等 [1,2 ] 报道了一种没有链转移和链终止的阴离子聚合技术 ,提出了“活性”聚合的概念 . 1 995年王锦山等 [3]发现和提出原子转移自由基聚合 ( ATRP)以来 ,活性自由基聚合就成了高分子合成领域的研究热点 ,并合成出各类指定结构的聚合物 [4～ 12 ] .具有环状结构的 N -环己基马来酰亚胺 ( NCMI)被广泛地用于与甲基丙烯酸甲酯 ( MMA)自由基共聚合制备耐热性有机透明材料 [13,14 ] ,但NCMI的引入将降低聚合物的加工流动性 ,若能利用多官能团引发剂如四溴甲基苯实现含 NCMI单体结构的可控 ATRP共聚合 ,合成出星形耐…     

基于高真空实验技术活性阴离子聚合方法学研究进展

活性阴离子聚合能够得到分子量及分布可控的模板聚合物,是环状、树枝状以及多臂星形等复杂拓扑结构聚合物的重要合成方法。高真空实验技术能够使反应环境彻底封闭、杜绝杂质影响从而得到更加精确的实验数据,因此成为活性阴离子聚合理论研究的重要手段。本文对基于高真空实验技术的活性阴离子聚合方法学研究进行了总结,通过多官能引发剂、“大单...     

新型聚(甲基)丙烯酸酯/盐透明材料的制备及其性能

聚(甲基)丙烯酸酯具有优异的透光性、耐光性和耐候性,广泛用作光学塑料.研制高折射率、高耐热性、低吸湿性的透明高分子材料是近年来光学塑料研究和开发的重点之一.本文介绍了新型聚(甲基)丙烯酸酯/盐透明高分子材料的主要制备方法,即新型单体合成-聚合法、共聚法、共混-聚合法和有机-无机纳米杂化法,并系统地总结了各方法的特点以及所制备的材料的性能,展示了目前应用最为广泛的新型单体合成-聚合法和有机-无机纳米杂化法的潜在的应用前景.     

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。     

甲基丙烯酸己磺酸钠的等离子体射发聚合与嵌段共聚合

等离子体引发聚合是七十年代发展起来新的聚合方法。其特点是获得超高分子量的聚合物,且在许多情况下是活性聚合,因此,可用于合成嵌段共聚物,和接枝共聚物以及一些特殊性能的高聚物材料,如絮凝剂、固定化酶等。但并不是所有的单体都能进行等离子体引发聚合,因此,对于此种聚合的活性和反应机理的研究引起了极大的兴趣。前文报道了甲基丙烯酸己磺酸钠(SSHMA)水溶液等离子体引发聚合动力学条件以及所得聚合物的结晶形态。本文对在SSHMA固相单体中加入少量水时等离子     

含糖聚合物可控合成研究进展

活性聚合技术的进步,使设计合成结构可控的含糖聚合物成为可能.本文介绍了阴离子聚合、阳离子聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成断裂链转移聚合、硝基氧介导聚合、开环聚合和开环易位聚合等一系列可控/"活性"聚合技术在合成含糖聚合物中的应用,并对这一领域所取得的研究进展及现状进行了综述.