高橡胶含量苯乙烯-异戊二烯共聚物的反应挤出聚合

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,苯乙烯(St)、异戊二烯(Ip)混合物为单体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、四氢呋喃(THF)为极性调节剂,在双螺杆挤出机中,应用反应挤出技术实现了聚异戊二烯(PI)质量分数高达60％左右的苯乙烯-异戊二烯共聚物(S-I)的阴离子本体嵌段聚合.通过选择性氧化降解与GPC、1H-NMR、DMA和TEM结合,分析了产物的分子链结构.结果显示,SDBS和THF的加入增加了PI的3,4-结构含量,且大大限制了St的聚合,使最长聚苯乙烯(PS)嵌段的分子量大为减小,同时很难包裹大的Ip气泡,共聚物的结构主要为S-I小嵌段,两组分相容性增强,无规化程度增加.     

异戊二烯-甲基丙烯酸甲酯的阴离子嵌段共聚合

在四氢呋喃（THF）与环己烷的混合溶剂中,以正丁基锂（n-BuLi）为引发剂,采用具有较大空间位阻和特定电荷环境的P配合物为添加剂,实现了异戊二烯（Ip）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）的阴离子嵌段共聚。分别采用GPC、^1H—NMR对聚合物的结构进行了分析表征。结果表明：随着THF与环己烷体积比的增大,单体的转化率呈现下降的趋势;同时空间位阻较大的P配合物的加入,堵塞了正、负离子对之间的部分通道,有效地抑制了MMA段聚合副反应的发生,在易于工业化的0℃之下成功合成了分子量分布窄（1．21）的聚异戊二烯一聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物（PI—b—PMMA）,并且共聚物中PI嵌段以3,4结构链节为主。     

稀土催化制备窄分子量分布高顺式聚异戊二烯及聚合反应动力学

由稀土羧酸钕盐(Nd)、三异丁基铝(Al)、含氯活化剂(CE)及醇(OH)组成的均相稀土羧酸盐催化体系,用于异戊二烯(Ip)定向聚合,其中含氯活化剂(CE)为氯代烃(CE1)或氯代羧酸酯(CE2).研究了CE和OH的化学结构及Al用量对Ip聚合及聚异戊二烯(PIp)微观结构、分子量及分子量分布的影响,将原位全反射傅立叶红外光谱(in situ ATR-FTIR)技术应用于研究稀土催化Ip配位聚合反应过程及聚合反应动力学,采用FTIR、GPC、NMR及DSC等测试手段表征PIp的微观结构、分子量及其分布、序列分布及热性能.实验结果表明,在稀土催化异戊二烯聚合反应中,少量的CE2和OH有助于提高催化活性、降低分子量分布和提高顺式含量.聚合速率对单体浓度呈现一级动力学关系,表观增长活化能(Ea)为69.5 kJ/mol.通过调节催化剂组分配比及聚合工艺条件,可制备出顺-1,4结构含量可达98%以上、窄分子量分布(Mw/Mn=1.6～2.4)的高顺式聚异戊二烯.     

负载钛系催化剂催化合成高反式丁二烯-异戊二烯共聚物

采用负载钛系催化剂 [TiCl4 MgCl2 (i Bu) 3Al]催化丁二烯 (Bd) 异戊二烯 (Ip)共聚合 ,研究了单体配比、聚合温度、烷基铝浓度和催化剂浓度及单体浓度等对共聚合速率及共聚物特性粘数的影响 .结果表明 ,当单体配比中Bd (Bd +Ip)摩尔百分比≤ 2 0 % ,可制得高分子量的共聚物 .IR光谱分析及1 H NMR分析表明所得共聚物为高反式 1,4 结构 ,丁二烯单体单元的反式 1,4 含量大于 90 % ,异戊二烯单体单元的反式 1,4 含量大于 98% ,共聚物中丁二烯含量高于单体初始配比中的含量 .在一定的载钛量下 ,聚合条件对共聚物的微观结构影响不大     

通过在线~7Li-NMR谱对负离子聚合见解的进一步验证

通过对正丁基锂(n-BuLi)/四氢呋喃(THF)引发α-甲基苯乙烯(mSt)负离子本体聚合,验证了n-BuLi缔合体可以引发聚合,形成超分子团聚体,然后在进一步聚合过程中超分子解离.证实了先前提出的负离子聚合的引发机理.通过7Li-NMR对聚合过程的在线检测,进一步证实了mSt在氘代苯为溶剂,THF为调节剂下的负离子聚合以及异戊二烯在非极性条件下的溶液聚合都存在引发剂多元缔合体向二元缔合体转变.研究还发现,少量THF可能使n-BuLi的六元缔合结构2～3个进一步串联起来,但先于六元缔合结构解离.此外,THF与n-BuLi作用,随着n-BuLi/THF的摩尔比从1∶1到1∶5的变化,可以使n-BuLi的巨大缔合体解离并向六元缔合体转变.     

结晶3,4-聚异戊二烯的合成

<正> 非结晶的3,4-聚异戊二烯的合成已有一些报道,本文则采用合铁的三元催化体系:三乙酰基丙酮铁-含氮给电子试剂-三异丁基铝,可使异成二烯聚合得到高3,4-链节含量,高分子量以及高熔点的结晶聚合物。 1.试剂及聚合反应 异戊二烯为聚合级产品,用前经常压蒸馏除去阻聚剂后,用活性氧化铝浸泡48小时     

稀土-其它过渡金属混合催化剂用于共轭双烯烃的聚合——Ⅳ.(NdCl3+FeCl3)·nphen-HAI(i-Bu)2体系对异戊二烯的聚合

 本文报道由(NdCl₃+FeCl₃)·nphen-HAl(i-Bu)₂催化体系引发异戊二烯聚合的结果。在适当Nd/Pe比下,该体系对异戊二烯聚合的活性可超过单一钕或铁催化剂的活性,同时随催化剂中钕和铁含量的不同,所得产物的微观结构变化很大,当体系中钕含量由100％→0时,产物的顺-1,4结构含量由94.4％→22.1％,而3,4结构含量由5.6％→77.9％。Al/M(N=Nd+Fe)比、单体浓度和聚合温度不仅对聚合活性有影响,对产物的微观结构影响也较大。事实表明,该聚合体系中存在着两种过渡金属(Nd和Fe)活性中心,它们按各自的机理进行异戊二烯的聚合。     

稀土-其它过渡金属混合催化剂用于共轭双烯烃的聚合——Ⅳ.(NdCl_3+FeCl_3)·nphen-HAI(i-Bu)_2体系对异戊二烯的聚合

本文报道由(NdCl_3+FeCl_3)·nphen-HAl(i-Bu)_2催化体系引发异戊二烯聚合的结果。在适当Nd/Pe比下,该体系对异戊二烯聚合的活性可超过单一钕或铁催化剂的活性,同时随催化剂中钕和铁含量的不同,所得产物的微观结构变化很大,当体系中钕含量由100％→0时,产物的顺-1,4结构含量由94.4％→22.1％,而3,4结构含量由5.6％→77.9％。Al/M(N=Nd+Fe)比、单体浓度和聚合温度不仅对聚合活性有影响,对产物的微观结构影响也较大。事实表明,该聚合体系中存在着两种过渡金属(Nd和Fe)活性中心,它们按各自的机理进行异戊二烯的聚合。     

通过负离子与RAFT机理转换法合成嵌段序列可控的三嵌段共聚物

利用负离子和可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合之间的机理转换,通过顺序加料制备了含有聚异戊二烯(PI)、聚苯乙烯(PS)和聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)的ABC、ACB以及BAC序列的三嵌段共聚物.机理转换系通过将负离子聚合产物活性端基与二硫化碳和卤代烃反应,将其转化成双硫酯基团,并作为大分子RAFT试剂,调控第二或第三嵌段的合成.通过调节不同单体的聚合顺序,制备了用同种聚合方法难以制备的、嵌段序列可控的三嵌段共聚物.用体积排除色谱(SEC)和核磁共振谱(NMR)等对产物进行了表征.     

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.     

~(13)C-NMR研究3,4-聚异戊二烯的序列分布

Fe(acac)_3-Phen-AlEt_3 催化体系可使异戊二烯聚合成以 3,4-链节为主具有一定结晶性能的聚异戊二烯。本文对该聚合物的~(13)C-NMR 谱进行了全分析,研究了序列分布、微观结构。结果表明不同方法求得的微观结构含量很好地一致,说明对~(13)C-NMR 谱峰归属的正确性。并指出顺-1,4/3,4-序列中存在着头-头,尾-尾的连接方式,3,4-嵌段链节不足够长及存在反节可能是结晶度不太高的主要原因。     

机理转移法合成聚丁二烯-b-聚(甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯)两亲性嵌段共聚物

将活性负离子聚合与原子转移自由基聚合(ATRP)技术相结合,运用机理转移法制备了一种两亲性材料聚丁二烯-b-聚(甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯)(PB-b-PDMAEMA)嵌段共聚物.首先通过负离子聚合方法设计合成聚丁二烯,用环氧丙烷封端,2-溴异丁酰溴作酯化剂,合成具有活性端基溴的聚丁二烯大分子引发剂(PB-B r),再用其引发亲水性单体DMAEMA进行原子转移自由基聚合,聚合动力学证实了该聚合反应具有典型的活性/可控自由基聚合的特征.通过差示扫描量热法(DSC)研究嵌段共聚物的微相分离行为.制备的大分子引发剂及两亲性嵌段共聚物经凝胶色谱、红外和核磁表征证实了预定的结构.     

羟基功能化高顺1,4-共轭双烯橡胶的合成

将对异戊二烯聚合具有高选择性的稀土催化剂1～5，在助催化剂有机硼盐和烷基铝的作用下，用于催化硅烷基保护的极性共轭双烯单体IP-OTBS均聚合，制得了顺式1,4-结构单元含量最高为98.5%和3,4-结构含量最高达82.2%的聚(IP-OTBS). PNP-型稀土钇催化剂2催化IP-OTBS与1,3-丁二烯(BD)、异戊二烯(IP)无规共聚合，制备出了极性基团含量分别为10.2%和16.7%的顺丁橡胶和异戊橡胶.这些极性聚合物在四丁基氟化铵的作用下脱除硅烷基保护基团，制得醇羟基功能化的顺丁橡胶和异戊橡胶.     

正离子聚合制备具有双峰分布丁基橡胶及其结构性能研究

通过活性负离子聚合法制备了具有不同微观结构的聚(苯乙烯-b-异戊二烯-b-苯乙烯)三嵌段共聚物(SIp S),并将其作为正离子聚合的大分子单体.采用2-氯-2,4,4-三甲基戊烷(TMPCl)/2,6-二叔丁基吡啶(Dt BP)/倍半乙基氯化铝(Al2Et3Cl3)的正离子聚合引发体系,引发异丁烯、异戊二烯以及SIp S结构中可反应的双键,合成了具有双峰分布的支化丁基橡胶.研究表明,SIp S中聚异戊二烯的3,4-结构有着更高的反应活性,更容易参与正离子聚合.随着SIp S中聚异戊二烯段含量的增加,支化丁基橡胶的产率增加,分子量也随之增加,聚合物溶液的特性黏数降低.通过体积排斥色谱(SEC)(多角激光光散射仪/示差监测器/在线黏度仪)及GPC-UV联用等仪器对支化丁基橡胶进行结构表征.证实了SIp S成功参与接枝反应,制备的丁基橡胶存在支化结构,而且产生的高分子区聚合物并不是由大分子单体物理混合所产生的.相较于线性丁基橡胶,支化丁基橡胶有着更快的应力松弛速率和更佳的物理机械性能.     

引发转移终止剂技术合成含有聚异戊二烯链段的三嵌段共聚物

含聚异戊二烯 (ＰＩＰ)链段的嵌段共聚物有着广泛的应用[1～ 3 ] ,有关它的合成、性能表征及应用方面的研究一直是学术及工业界的研究热点 .传统上 ,含有ＰＩＰ链段的嵌段共聚物用活性负离子聚合的方法来合成 ,例如 :聚苯乙烯 聚异戊二烯嵌段共聚物[3 ,4 ] .这是由聚合物增长链端的特殊活性所决定的 ,采用活性负离子聚合方法 ,不但能很好地控制共聚物的分子量和分子量分布 ,而且能控制共聚物中各组分的比例 .但是 ,负离子聚合通常需在较苛刻的条件下进行 ,如低温高真空、高纯度的单体和溶剂 ,而且能用于负离子聚合的单体也有限 .相对而言 ,…     

~(13)C核磁共振研究稀土催化剂聚合双烯的机理

用~(13)C-NMR 方法测定了稀土顺丁二烯和聚异戊二烯链端结构及序列结构,从链端结构推测的聚合活性链端结构与前文是一致的。在聚异戊二烯中存在着“头-头”和“尾-尾”结构,这种结构引起活性链端甲基位置的改变,从而解释了稀土异戊二烯中3,4-链节的形成。测定了不同聚合温度对聚合物中顺、反结构含量的影响,可用活性链端的 anti-syn异构化加以解释。     

我国高分子合成化学的发展（二）

二、聚合反应与共聚合聚合反应与共聚合反应一直是高分子合成与改性的重要内容与手段,近年仍有重要发展。下面就自由基聚合、共聚合、正负离子聚合等方面的研究概况进行简要地阐述。1.自由基聚合近年的研究主要在开发含功能基的烯类单体、新型自由基引发体系和引发机理、聚合动力学尤其高转化的聚合动力学等。李笃信等研究了 N-乙烯基咔唑在 znO 为分散     

可逆加成—断裂链转移自由基聚合在制备水溶性聚合物中的应用

水溶性聚合物在工业、农业、医药等领域都有着广泛用途,但随着近年对水溶性聚合物精细化的要求,寻找新的结构可控的聚合方法已成为迫切需求.由于可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合具有适用单体范围广、反应条件温和、不受聚合方法的限制等优点,以及可控制聚合物的嵌段、接枝、梳型、星型、无规及梯度等结构,成为合成结构可控的水溶性聚合物的最有效手段之一.本文主要讨论了单体、引发剂、链转移剂、溶剂等组成对RAFT聚合反应的影响,并介绍了利用RAFT方法制备非离子、阴离子、阳离子及两性离子水溶性聚合物的实例.     

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.     

含咪唑离子盐的环辛烯在离子液体中开环易位聚合微观研究

用核磁共振方法研究了带电荷的环辛烯单体在离子液体和CDCl3中开环易位聚合反应的微观特征,根据单体在化学位移δ=5.66~5.58处双键氢积分峰面积的减少和聚合物主链上不饱和双键氢移至高场δ=5.38~5.39处峰面积积分的增加来表征聚合反应的情况.检测和记录了单体在有离子液体参与的条件下均相聚合反应和在CDCl3中的异相聚合反应过程,根据在不同反应体系中Grubbs第二代崔化剂中与Ru相连的苯亚甲基上氢在核磁图谱上δ=19.2处的峰型变化,探讨在两种介质中的不同聚合行为.研究表明,该单体在离子液体介质中的均相聚合有可控聚合的微观特点,并通过ln[M]0/[M]与反应时间的关系曲线,证实了反应的活性特征.