表面引发接枝聚合法制备凹凸棒土/聚甲基丙烯酸甲酯杂化粒子的研究

将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)接枝到凹凸棒土(AT)表面,制得表面键合伯氨基的改性粒子AT-APTES;通过AT-APTES表面的伯氨基和过硫酸铵(APS)构成氧化-还原引发体系,采用无皂乳液法实现甲基丙烯酸甲酯(MMA)在AT表面接枝聚合,制得最高接枝率为29.4%的杂化粒子AT-g-PMMA;采用红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)以及热失重分析(TGA)等方法对杂化粒子AT-g-PMMA进行了表征;研究了主要配方及工艺条件对表面引发接枝聚合接枝率的影响.结果表明,伯氨基-过硫酸铵引发体系可以有效引发MMA在AT表面接枝聚合,由于引发点位于AT表面,故接枝率较高.本研究体系适宜的温度为65℃,单体MMA用量为水质量的6%,APS用量为单体质量的1%,此工艺条件下可有效减小均聚反应对接枝聚合反应的影响.先接枝到AT表面的聚合物对后续的接枝聚合反应产生抑制作用,接枝率越高,抑制作用越大.     

TBTGA对甲基丙烯酸甲酯RAFT聚合及其产物结构的影响

2-巯基-S-硫代苯甲酰乙酸(TBTGA)作为一种相对经济的链转移剂,可对活性较高的单体(MAMs)发生可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合提供较好的控制性,但是目前针对该链转移剂的研究较少。选择甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单体,通过改变TBTGA的含量,得到一系列产物,并与普通自由基聚合得到的产物进行对比,探究TBTGA对甲基丙烯酸甲酯RAFT聚合及产物结构的影响。结果表明：随着TBTGA含量的增加,RAFT聚合所得PMMA的玻璃化转变温度逐渐升高,且玻璃化转变温度范围越来越窄。这说明随着TBTGA的增加,PMMA分子链的分散性变窄,证明TBTGA对MMA发生RAFT聚合具有良好的控制性。      

RAFT聚合法合成聚丙烯酰胺基偶氮苯的研究

以二硫代苯甲酸苄酯(BDTB)为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB)为单体,DMF为溶剂,利用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法合成了聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB),并考察了聚合温度和链转移剂浓度对聚合反应的影响。通过FT-IR、1 H-NMR、GPC等对链转移剂和聚合物结构进行了表征。结果表明:聚合反应动力学曲线呈良好的线性关系,分子量分布窄;随着[BDTB]/[AIBN]比例的增大,聚合速率和分子量下降,分子量分布变窄。     

RAFT自由基聚合技术在表面改性领域的研究进展

总结了近十年来可逆加成一断裂链转移（RAFT）自由基聚合技术在材料表面改性领域的研究进展。主要介绍了相关的四大类改性途径：（1）物理涂覆RAFT聚合物;（2）从表面接枝聚合（graftingfrom）,即在表面自由基和溶液中自由RAFT链转移剂存在下进行表面接枝聚合反应;（3）将聚合物接枝到表面（graftingto）...     

一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂的合成

以2,2-二硫二吡啶,2-巯基乙醇为原料,醋酸为催化剂,合成了2-羟乙基-二硫吡啶(PⅠ)。以PⅠ、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸(PⅡ)为原料,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,合成了一种新的可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)链转移剂4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸-2-二硫吡啶乙酯(PⅢ)。以PⅢ为RAFT链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用RAFT制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。用1 H-NMR分析了链转移剂的的分子结构,用GPC测得PMMA聚合物的分子量及其分布。结果表明:能用于巯基点击化学的二硫吡啶基团被接到PⅡ的末端,成功制备了一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂(PⅢ),利用PⅢ,通过RAFT聚合制备了分子量分布狭窄的PMMA聚合物。     

等离子体引发HEMA的RAFT接枝聚合改性聚丙烯多孔膜

采用等离子体引发的可逆加成-断裂链转移(RAFT)接枝聚合法,以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,对聚丙烯(PP)多孔膜表面作了亲水改性.研究了接枝聚合动力学,并以FT-IR、SEM、压汞、水通量等方法研究了改性膜的表面结构形态及孔结构.结果表明,等离子体引发的RAFT接枝聚合速率显著低于普通等离子体引发的接枝聚合速率.表面接枝率随着接枝聚合时间的延长呈线性增长趋势,同时改性膜的孔径和水通量随之减小.     

纳米SiO_2锚固光敏基团引发MMA光接枝聚合研究

对纳米SiO2进行了锚固光引发剂的表面修饰,进而引发甲基丙烯酸甲脂(MMA)光接枝聚合制备有机/无机复合粒子.纳米SiO2粒子首先用氯化亚砜进行表面氯化,再与光引发剂2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮(Irgacure2959)反应从而锚固上光引发剂.通过紫外光引发MMA在经过修饰过的纳米SiO2表面上进行表面光接枝聚合.采用IR、TGA和TEM等方法表征了接枝前后纳米粒子的变化,证明了表面接枝物的存在,并研究了不同反应条件对单体转化率、接枝率和接枝效率的影响.研究结果表明,搅拌对接枝过程的影响比较显著.TGA结果显示未搅拌聚合时接枝率只能达到比较小的程度,而在搅拌条件下180min内MMA的接枝率可达到110%.     

单体组成对甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯RAFT共聚合转移常数的影响

采用Z基团为—CH2C6H5的RAFT试剂为链转移剂,AIBN为引发剂,60℃下进行甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯(MMA/BA)的本体RAFT共聚合,并用GPC法测算不同单体组成下低聚物RAFT的链转移常数(Ctr).实验表明,对BA的均聚合,Ctr高达116,但对MMA的均聚合,Ctr约为0.1.在共聚体系中,Ctr与fMMA之间为非线性关系,随着fMMA的增加呈下降趋势.Ctr随单体组成的变化规律可以很好地解释不同单体组成下RAFT共聚合中分子量及其分布随转化率变化的规律.     

丙烯酰胺基偶氮苯的RAFT聚合反应动力学

以丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB)为单体,二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,利用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法合成了侧链含有偶氮苯基团的聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB),同时考察了反应温度、引发剂浓度、链转移剂浓度等因素对聚合反应的影响。利用FT-IR、1H NMR、GPC等对其结构进行了表征。结果表明,聚合反应动力学曲线呈良好的线性关系,分子量分布窄;随着[CDB]/[AIBN]比例的增大,聚合速率、分子量和分子量分布均下降。     

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.     

含氟丙烯酸酯与苯乙烯共聚物的RAFT合成及表征

通过可逆加成-断链链转移(RAFT)溶液聚合,以三硫代碳酸酯为RAFT试剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,1,4-二氧六环为溶剂,制备甲基丙烯酸(2,2,2-三氟)乙酯(TFEMA)和苯乙烯(St)共聚物.详细研究了不同引发剂的用量、RAFT试剂与引发剂摩尔比以及聚合温度等实验条件对聚合反应过程的影响.通过GPC、FTIR测试共聚物的分子量、分子量分布和分子结构,并用静态接触角仪和AFM分别表征聚合物膜的接触角、表面能及膜的表面形貌.     

可逆加成-断裂链转移自由基聚合研究进展

综述了活性/可控自由基聚合中的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合研究进展;总结了RAFT试剂、RAFT聚合反应条件、RAFT聚合物及其结构形貌的最新研究进展;指出RAFT自由基聚合反应已被作为重要方法之一用于合成具有特定分子结构的聚合物.     

PMMA/CA核壳纳米微粒的制备与表征

采用乳液聚合方法,不使用任何乳化剂,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)在干酪素(CA)存在下使用叔丁基过氧化氢为引发剂,通过接枝聚合制备了直径在150 nm左右的具核壳结构的PMMA/CA纳米复合乳胶粒,乳胶粒的核壳结构通过透射电镜得到了证实.探讨了反应温度、引发剂用量、核壳质量比等条件对单体转化率和接枝效率的影响.阐明了制备...     

甲基丙烯酸甲酯的反向原子转移自由基聚合反应 研究

在较低的温度(60℃)和较低的AIBN/CuCl~2/配位剂摩尔比(1:2:4)条件下,用乙腈为溶剂,实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反向原子转移自由基聚合(RATRP)。联二吡啶(bpy)为配位剂时,所合成的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的分子量分布可低至1.08。用1,10-菲咯啉(phen)代替bpy,MMA的聚合反应速率加快,但其分子量分布稍宽(1.40左右),并进一步研究了bpy和phen作为混合配位剂时对MMA反向ATRP聚合的影响。用RATRP反应所得的带有卤素端基的PMMA作为苯乙烯ATRP的大分子引发剂,成功地合成了具有预期结构的苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物,大分子引发剂的引发效率接近于1,说明在RATRP过程中由自由基引发剂引发MMA进行一般自由基聚合反应的可能性甚微。     

通过RAFT聚合制备SiO2/接枝共聚物纳米杂化粒子

以二氧化硅(SiO2)纳米粒子表面键接的二硫代苯甲酸酯作为可逆加成-断裂-链转移(RAFT)聚合反应的链转移剂, 在室温下引发苯乙烯和马来酸酐进行表面RAFT交替共聚反应, 制得了SiO2/苯乙烯-alt-马来酸酐杂化材料. 通过聚氧化乙烯(PEO)的羟基与马来酸酐的酯化反应, 将PEO接枝到SiO2纳米粒子的表面, 增加了硅粒子的生物相容性. 用FTIR, TGA和TEM对杂化材料的结构、组成和形貌进行了表征.     

氢键辅助光诱导N-乙基马来酰亚胺/甲基丙烯酸甲酯序列可控共聚物的聚合

在405 nm光源辐照下，采用二硫代羰基苯甲酸异丁腈酯(CPDB)作为光引发剂和链转移剂，对N-乙基马来酰亚胺(NEM)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的光诱导链转移共聚行为进行了研究。通过核磁共振氢谱(¹H-NMR)和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)对共聚物的结构进行了表征。利用1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇(HFP)溶剂与单体构筑氢键，探究了HFP的最佳添加量，并通过单体在聚合物中的累计组成(Fcum)与其在聚合过程中的瞬间组成(Finst)之间的关系，对不同聚合条件下聚合物的组成和序列结构进行了探究。结果表明：在405 nm光照下，CPDB能够成功引发NEM和MMA的共聚，且聚合行为具有活性特征；当HFP与单体的物质的量之比为1∶1时，MMA单体会优先与HFP形成氢键，使NEM和MMA反应速率相近，形成交替结构共聚物；当不以HFP为溶剂或在加热条件下进行聚合时，NEM和MMA共聚得到的共聚物均为梯度共聚物。     

RAFT聚合法合成PDMAEMA-b-PAAAB嵌段共聚物的研究

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体、二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)为链转移剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,利用RAFT聚合法合成了聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)。以所得PDMAEMA为大分子链转移剂,丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB)为单体,AIBN为引发剂,采用RAFT聚合法合成了PDMAEMA-b-PAAAB共聚物,并考察了AAAB的RAFT聚合反应动力学,利用FT-IR、1 H-NMR、GPC和TG对聚合物的结构和热性能进行了表征。结果表明,PDMAEMA的分子量随聚合反应时间的增加而增加,且分子量分布较窄;PDMAEMA-b-PAAAB嵌段共聚物的分子量随着AAAB单体转化率的升高而线性增加,且分子量分布较窄(PDI1.3),聚合反应动力学曲线呈良好的线性关系,且具有较好的热稳定性。     

氯丁胶乳乳液接枝甲基丙烯酸甲酯的反应动力学

采用乳液聚合法将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到氯丁胶乳上,红外光谱和核磁共振氢谱证实了接枝产物的生成。 研究了反应温度、乳化剂浓度、引发剂浓度和单体浓度对表观聚合速率的影响。 结果表明,当反应温度为50 ℃,引发剂叔丁基过氧化氢 四乙烯五胺（t-BHP/TEPA）用量为氯丁胶乳干重的0.5%,单体/聚合物质量比m(M)∶m(P)=3∶5,乳化剂十二烷基连苯醚二磺酸钠（DSB）用量为单体总质量1%时,单体转化率和接枝效率分别为99.1%和54.9%。 聚合反应动力学关系式为：Rp=Kc(E)0.15c(I)0.30c(MMA)1.41,式中,K为常数,在40~55 ℃范围内,聚合反应的表观活化能Ea＝60.2 kJ/mol。 接枝聚合基本符合自由基反应机理。     

氯丁胶乳乳液接枝甲基丙烯酸甲酯反应动力学

采用乳液聚合法将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到氯丁胶乳上,红外光谱和核磁共振氢谱证实了接枝产物的生成。研究了反应温度、乳化剂浓度、引发剂浓度和单体浓度对表观聚合速率的影响。结果表明,当反应温度为50℃,引发剂叔丁基过氧化氢-四乙烯五胺(t-BHP/TEPA)用量为氯丁胶乳干重的0.5%,单体/聚合物质量比m(M):m(P)=3:5,乳化剂十二烷基连苯醚二磺酸钠(DSB)用量为单体总质量1%时,单体转化率和接枝效率分别为99.1%和54.9%。聚合反应动力学关系式为:Rp=Kc(E)0.15c(I)0.30c(MMA)1.41,式中,K为常数,在40～55℃范围内,聚合反应的表观活化能Ea=60.2kJ/mol。接枝聚合基本符合自由基反应机理。     

可逆加成-断裂链转移自由基聚合研究进展

RAFT(Reversible addition-fragmentation chain transfer,可逆加成-断裂链转移)自由基存在链增长自由基与链转移剂(RAFT试剂)之间的可逆蜕化转移,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,受到众多高分子研究者的关注,是一种发展较快的可控/活性聚合技术.本文在简要介绍了RAFT聚合发展历程基础上,综述了RAFT聚合反应机理,RAFT试剂的结构及其对聚合性能的影响,RAFT试剂与单体的匹配性,RAFT聚合实施方法等.同时也对RAFT聚合反应的发展进行了展望.