离子液体在自由基聚合反应中的应用研究进展

室温离子液体是完全由离子构成的液体,具有几乎没有蒸汽压、溶解度大、溶解范围广、易于回收利用、稳定性好等特点,广泛应用于电化学、有机反应、分离萃取、复合材料等各个领域。近年来已成为各种聚合反应研究的重要课题,且主要集中于自由基聚合反应。作为聚合反应的溶剂,离子液体对聚合反应速率、分子量、聚合物的结构性能都有一定影响。本文根据近几年的文献,归纳分析了离子液体中的常规自由基聚合和活性自由基聚合的反应动力学、反应机理、聚合产物的结构和性能以及离子液体的回收利用等问题。     

自由基聚合反应的新介质——离子液体的新应用

离子液体具有独特的理化性能,作为一种环境友好、"可设计性"的溶剂,近年来成为化学领域的热点和前沿。离子液体作为自由基聚合反应的溶剂,对聚合速率、聚合产物结构及性能都有一定的影响。离子液体已经被较为广泛地应用于不同介质、不同物相中的自由基聚合反应,但是并不完全。近两年来已有研究工作者将离子液体应用于微乳液和气相中的自由基聚合反应,并和其他有机溶剂及水溶液共同调控自由基聚合反应。离子液体也首次应用于有机碲调控的自由基聚合反应和氮氧稳定的自由基聚合反应。同时离子液体也可以调控自由基聚合反应后聚合物的结构和形貌,是一种很好的进行聚合物自组装的溶剂。本文主要综述了近年来离子液体对自由基聚合反应的影响,特别是对聚合产物结构及性能的影响,最后展望了离子液体在聚合反应中的应用前景。     

离子液体参与原子转移自由基聚合的研究进展

主要阐述了近年来离子液体作为溶剂、单体或者配位剂在原子转移自由基聚合中的应用研究情况.从对聚合反应速率的大小的影响,聚合产物分子量多分散系数的变化,聚合物分子链功能性的设计,以及反应体系中催化体系的分离与循环使用等方面总结了离子液体的参与对原子转移自由基聚合的影响,并简要总结了导致各种变化的原因.最后展望了离子液体应用于原子转移自由基聚合技术的前景,并指出离子液体自身研究的发展是二者结合的关键问题.     

反相悬浮聚合法制备球状卡波树脂的研究

以偶氮二异丁脒盐酸盐(V50)作为引发剂,失水山梨醇硬脂酸酯(Span60)和聚二甲基硅氧烷PEG-7磷酸酯为复合分散剂,蔗糖烯丙基醚和三甲基丙基聚氧乙烯(15)醚三丙烯酸酯为复合交联剂,丙烯酸为单体,正已烷为反应介质,采用反相悬浮聚合方法制备了球状卡波树脂.用光学显微镜和扫描电镜分别对聚合反应的成粒过程和产物的形貌进行了研究.结果表明,聚合体系呈现典型的悬浮聚合相态特征,并获得了堆积密度较高(0.65 g/cm3)的球状卡波树脂.聚合反应动力学研究结果表明,该反相悬浮聚合的聚合速率对单体浓度和引发剂浓度的反应级数分别约为1.36和0.70;聚合反应的表观活化能为78.0 kJ/mol.交联剂对卡波树脂的性能有重要的影响,通过适度交联可提高产物的增稠效率及其抗剪切性能.     

离子液体中的聚合反应研究进展

室温离子液体是一种新兴的可替代挥发性有机化合物（VOCs）的绿色溶剂和高效的反应介质，为减少或消除化学反应和过程工程中的环境问题提供了重要的途径。以离子液体为反应介质进行聚合反应，可消除或减小VOCs的危害，也可实现催化剂的有效回收利用和聚合物的纯化，更好地控制聚合反应及聚合产物的结构与性质、乃至直接用作高效的聚合催化剂。本文综述近年来离子液体中聚合反应的研究现状及最新进展，分析现存的问题，并展望今后的发展方向。     

连续流离子聚合

微流场技术因其良好的传质传热性能应用于各种机理的聚合反应中,引起了学术界和工业界的广泛关注。本文聚焦于高度放热的离子聚合,总结了近年来不同单体连续流阴/阳离子聚合的研究进展。微反应器在改善离子聚合苛刻的反应条件、精确地控制聚合产物分子量及其分布、调控共聚物结构等方面显示出釜式反应器无法比拟的优势。此外,本文对连续流离子聚合的工业化应用前景进行了探讨和展望。     

红外光谱法研究苯乙烯原子转移自由基聚合反应动力学

利用红外光谱法测定反应转化率研究原子转移自由基聚合反应动力学。在环己酮溶液中,以卤代烃为引发剂,过渡金属卤化物与配位剂２,２‘－联吡啶为催化体系,进行了苯乙烯聚合。分别就反应温度,反应物浓度和引发体系对苯乙烯聚合速率的影响进行了动力学测定,证实了原子转移自由基聚合具有活性聚合的特征,同时计算并讨论了苯乙烯原子转移自由基聚合反应的动力学数据。     

基团转移聚合机理研究——特种离子场活化聚合机理的提出

在已有基团转移聚合机理研究的基础上,提出特种离子场活化聚合机理。认为在基因转移聚合过程中,阴离子催化剂主要是形成一种特殊形式的“离子场”,从而使引发剂得到活化。这种场的总强度Q与催化剂摩尔浓度成正比;而每个引发剂分子分享到的场强Q_i则与其本身摩尔浓度n成反比,即Q_i=Q/n;当Q_i达到一特定值,即Q_i>Q_(min),基因转移聚合便可发生。在特定范围内,Q_i值越大,引发剂受到活化的程度越高,聚合诱导期越短,聚合反应也越快。     

杂多酸引发四氢呋喃聚合反应 Ⅱ.水的反应行为

前报我们对低腐蚀性非均相的磷钨杂多酸Ｈ３ＰＷ１２Ｏ４０（ＰＷ１２）引发体系进行了研究［１］,发现环氧乙烷（ＥＯ）可有效地促进ＰＷ１２引发的四氢呋喃（ＴＨＦ）聚合反应,大幅度地降低了引发剂用量,聚合物收率显著提高,并发现聚合过程中不存在链终止反应．产物...     

水溶液中单电子转移活性自由基聚合法制备新型阳离子共聚丙烯酰胺/丙烯酸酯

以咪唑、丙烯腈和溴辛烷等为原料,合成了新型阳离子型可聚合离子液体表面活性剂单体：氯化-1-正辛基-3-（4-丙烯酸丁酯基）咪唑（PMOIH8）。 以2-氯丙酰胺为引发剂,Cu0粉/三-（2-二甲氨基乙基）-Me-6-TREN为催化体系,采用单电子转移活性自由基聚合法对丙烯酰胺（AM）、PMOIH8进行了二元共聚合反应,合成了一种新型阳离子共聚丙烯酰胺/丙烯酸酯P（AM/PMOIH）。 FT-IR、MS和1H NMR分析表明,所得聚合物为目标产物,采用GPC测得聚合物的相对分子质量为2×103~14×103,相对分子质量分布Mw/Mn在1.21~1.75之间。 考察了催化剂、引发剂等因素对聚合的影响。 结果表明,降低催化剂用量,聚合反应速率变慢,链增长速率常数kappp由0.0168 min-1降低至0.0065 min-1,Mw/Mn由1.25~1.71增加至1.32~1.75,引发效率Ieff=90.24%;增加引发剂用量,Mw/Mn由1.25~1.71减小至1.21~1.68,kappp由0.0168 min-1增加至0.0201 min-1,Ieff增加至93.17%。     

ATRP大分子引发剂的合成及应用

原子转移自由基聚合(ATRP)是一种新型的可控/活性聚合技术,现已广泛应用于聚合物分子结构设计、无机材料表面修饰、蛋白质检测以及生物大分子的分离和杀菌防污等.在此类反应过程中涉及的三大要素:单体、引发体系(引发剂、催化剂、配位剂)及反应介质,其中核心要素为ATRP引发剂,其结构与性质是ATRP反应成败的决定因素之一.本文在综述了小分子引发剂的种类与性质及ATRP的反应机理的基础上,着重综述了近年来官能团反应法、偶联反应法及自由基聚合法制备ATRP大分子引发剂的最新进展.同时还综述了大分子引发剂通过ATRP反应在聚合物结构设计中的应用,以及对无机材料和生物材料的表面修饰的最新进展,最后对ATRP引发体系的未来发展与应用进行了展望.     

混杂聚合

混杂聚合是指同一体系内有两种或两种以上不同类型的聚合反应同时进行的过程,如自由基聚合与阳离子聚合,自由基聚合与缩聚等。混杂聚合能够在原位形成高分子合金,并有可能得到互穿网络结构（ＩＰＮ）,从而使聚合产物具备较好的综合性能。     

活性聚合、表观活性聚合和准活性聚合

活性聚合是连锁聚合反应体系中链转移和终止反应速率为零时的特殊反应类型,表现活性聚合和准活性聚合则是链转移或终止反应未被完全消除而又具有活性聚合特征的两类聚合反应,是非活性聚合向活性聚合过渡和逼近时的两种聚合反应类型。本文对活性聚合、表观活性聚合和准活性聚合的基本概念及它们之间的区别作了简单的介绍。     

金属—卟啉络合体系引发的活性聚合及不死聚合

金属-卟啉络合物是一类可以引发环氧化物、环硫化物、内酯、丙烯酸酯及α-甲基丙烯酸酯等进行活性聚合或不死聚合的新型引发剂。本文概述了上述两种聚合反应的机理、特点、在高分子合成中的应用及其与其他活性聚合的区别。     

磺酸功能化离子液体催化3-羟基丙酸甲酯酯交换聚合反应

以磺酸功能化咪唑离子液体为催化剂,以3-羟基丙酸甲酯为原料,采用自身酯交换法合成了具有生物可降解性能的聚羟基脂肪酸酯.系统考察了离子液体种类、反应温度以及聚合反应时间对反应性能的影响,同时采用红外、核磁、热分析等手段对产物进行表征.研究结果表明:阴离子为CF3SO-3的磺酸功能化离子液体在120℃的低温下催化聚合反应所得聚酯Mw可达10 159,收率82.1%;通过水洗方法可有效去除产物中的离子液体催化剂,从而避免催化剂污染产物.     

六甲氧基甲基三聚氰胺-多元醇-丙烯酸酯混杂聚合体系的研究

六甲氧基甲基三聚氰胺 (HMMM) 多元醇 丙烯酸酯 酸催化剂混杂聚合体系在高温下同时进行缩聚和自由基聚合并表现出协同效应 .体系中的活泼亚甲基在HMMM的催化下被空气氧化成过氧化氢物 ;过氧化氢物在酸催化下分解成自由基进而引发自由基聚合反应 .研究结果表明 ,体系中存在固化加速的协同效应 ;同时体系中还存在热互补效应 ,丙烯酸酯的自由基聚合反应放出的热可以传递给缩聚反应 ,满足缩聚反应吸热的要求 .混杂聚合得到的高分子合金膜具有优良的机械性能和耐溶剂性能 ,这是由于在混杂聚合过程中形成了互穿聚合物网络 (IPN)结构 .使用潜酸催化剂作为酸的来源 ,可以提高体系的储存稳定性 ;交联 引发剂的使用可以拓宽它的使用范围 ;对超枝化聚合物在混杂体系中的应用也进行了初步研究     

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     

1,3戊二烯阳离子聚合体系交联反应的研究

研究了芳烃、卤代烃和醚对正己烷介质中AlCl3 引发的 1 ,3 戊二烯阳离子聚合反应的影响 ,讨论了这些组分对交联反应的抑制作用 .聚合体系引入芳烃后通过链转移机理抑制了凝胶的生成 ;卤代烃在聚合反应中可与AlCl3 形成复合引发体系参与引发过程 ,并可避免凝胶生成 ,也能作为链转移剂通过链转移机理抑制交联反应 ;醚类在聚合反应中的作用为 :与AlCl3 络合参与引发反应使得聚合物分子量升高 ,或与碳阳离子作用降低其活性并抑制交联反应 .     

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.     

二苯酮-可聚合胺引发1,6-己二醇二丙烯酸酯的光聚合研究

以UV-Vis分光光度计法和Photo-DSC法分别研究了合成的3种可聚合胺类助引发剂DMPDA、EGDPM、EGMPM与二苯甲酮(BP)组成的引发体系的光化学初级过程及引发1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)的紫外光聚合动力学.考察了助引发剂胺的含量对BP的光化学初级过程和对引发HDDA光聚合动力学的影响,以及光强和温度对聚合动力学的影响.结果表明,随着胺含量的增加,BP的光化学初级反应速率增加,从而使体系的聚合反应速率增加.随着温度和光强的增加,单体最终转化率、最大反应速率增大,达到最大反应速率所需的时间减小.