一种新的可控/活性自由基聚合方法——DPETTX调节苯乙烯自由基聚合研究

可控/活性自由基聚合(CLRP)自20世纪末以来获得了非常迅猛的发展,但由于已有方法的缺陷和局限,限制了其工业化规模应用.因此,开发可控、活性程度更高、更加简单实用且环境友好的CLRP新方法具有重要意义.本文制备了一种芳香环状硫醚化合物9-(1-苯乙基)-9-((1-苯乙基)硫基)-9H-硫杂蒽DPETTX,对其单独引发和与少量偶氮二异庚腈(ABVN)共同引发苯乙烯(St)聚合的行为进行了系统评价.结果表明,DPETTX可在高温(100℃)下单独引发St聚合,但引发效率较低;当其与少量ABVN共用时,可使St在低温下(55℃)聚合,聚苯乙烯(PS)的数均分子量(M_n)随转化率升高而不断增大,如摩尔比ABVN/DPETTX=0.05/1时,M_n从2.7万增长到4.6万.该基于DPETTX和少量ABVN的共引发体系,打开了一条开发新可控/活性自由基聚合体系的路径.     

“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.     

悬浮聚合制备大尺寸梭形聚苯乙烯粒子新方法及机理研究

利用氢氧化钾对苯乙烯-马来酸酐交替共聚物(SMA)进行水解,所得中等皂化程度的SMA水解产物(SMAA)在水溶液中具有刚性棒状直链构型;将此特殊结构的大分子作为分散剂用于苯乙烯悬浮聚合,通过控制搅拌速度和油水比,可得到梭形聚苯乙烯粒子;在优化条件下,粒子平均长度6.8 mm,宽度1.4 mm,厚度0.5 mm,长径比约5.0.其可能的机理为,中等皂化程度的刚棒直链型SMAA在聚合物"软粒子"表面能形成难以"回复"的有效保护层,使由剪切形成的变形聚合物"软粒子"在聚合过程中能保持形状和尺寸的稳定,从而得到梭形聚合物粒子.     

碳纳米球/聚乙烯复合物的制备与表征

以碳纳米球为载体,经格氏试剂处理后,与TiCl4反应制成负载型Ziegler-Natta催化剂,在AlEt3存在下,催化乙烯聚合,原位制备聚乙烯(PE)/碳纳米球(CSs)复合物,催化剂活性达5.7×106gPE/(molTi·h),聚乙烯分子量为4.9×105.HRTEM和SEM结果表明,常压聚合条件下聚乙烯/CSs复合物为核-壳结构,颗粒呈圆形,直径约为1μm左右,复合物颗粒中包含碳纳米球.介电分析结果表明,由于碳纳米球的引入,复合物的介电性能相较于普通聚乙烯有明显的提高,从而提高了聚乙烯的抗静电性能,且介电常数和介电损耗都随着聚合时间的延长而降低.此外,采用WAXD,DSC和TGA表征了PE/CSs复合物的结晶性能和热性能,结果表明聚乙烯/CSs复合物具有好的结晶性能和热稳定性能.     

Correlation of SiO x layer thickness and properties of BOPP/SiO x composite films with spin coating process parameters

The effects of the spin coating process parameters on the thickness of the SiOx layer of the BOPP/SiOx composite film were investigated. When the concentration of tetraethoxysilane (TEOS) increased from 12.5 vol% to 55% vol%, the SiOx thickness increased from about 80 nm to 470 nm. In the sol time range of 1.5 h to 5 h the SiOx layer thickness reached a maximum at about 4 h and the change of the thickness roughly matched the change of the silica colloidal sphere sizes in sol. When the spin-coating speed of the dispensing stage increased from 450 r/min to 500 r/min, the SiOx layer thickness drastically decreased from about 1.67 μm to 400 nm. While the spin-coating speed of the thinning and drying stage went up to 1200 r/min, the SiOx layer thickness was in the range of 330 nm to 390 nm. It was also found that the SiOx layer thickness was almost increased linearly from about 500 nm to 1.02 μm with the ratio of the commercial silica colloidal to the TEOS from 0.2 to 1.0. The water contact angles decreased to about 23.0° for the BOPP/Si-Sol composite film with 1.67 μm SiOx layer and about 4.0° for the BOPP/mixing Si-Sol composite film with 1.02 μm SiOx layer. Compared to BOPP, the light transparency of the BOPP/Si-Sol composite films decreased by about 5.5% with the SiOx layer from about 80 nm to 1.67 μm and by 7.0% for the BOPP/mixing Si-Sol composite film with the SiOx layer from about 350 nm to 1.02 μm respectively.     

非对称球的制备与表征

近年,非对称球因其独特的结构和性能以及广泛的应用前景而引起了研究者们的极大兴趣,为此提出了许多巧妙的非对称球制备方法,如相分离、微流道共流、静电共喷洒、自组装等以及表面保护、定向流或场反应、微接触印刷或部分接触反应等表面选择改性方法,直接或间接地制备了双亲、双色、补丁等不同性能和不同形貌的非对称球.此外,根据非对称球的特定性能,利用光学显微镜、电子显微镜及其它方法,研究者们还提出了各种对非对称性质和形貌进行表征的方法.本文概括介绍了近年出现的非对称球制备及非对称性表征方法,分析了非对称球制备与应用的研究现状及关注热点.     

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.     

一段反应法制备宽/双峰聚乙烯催化剂的研究进展

阐述了采用一段反应法制备宽/双峰聚乙烯催化剂的研究开发进展,并根据催化剂的组成和结构,将催化体系归纳为复合催化剂和单组分催化剂.复合催化剂包括茂金属/Ziegler-Natta复合催化剂、不同茂金属复合催化剂、铬系/Ziegler-Natta复合催化剂、茂金属/后过渡金属复合催化剂、非茂单活性中心/茂金属复合催化剂、非茂单活性中心/Ziegler-Natta复合催化剂和不同后过渡金属复合催化剂.复合催化剂中多活性组分具有不同的链增长、链转移、链终止速率常数,从而在聚合反应中得到不同相对分子质量的聚合物,导致其相对分子质量分布加宽,因而复合催化剂可用于一段反应法制备宽/双峰聚乙烯.单组分催化剂包括单核茂金属催化剂、多核茂金属催化剂、后过渡金属催化剂及其它单组分催化剂.单组分催化剂可用于一段反应法制备宽/双峰聚乙烯,其催化机理是中心金属原子与主配体、辅配体、助催化剂、其它添加剂及载体形成了多种活性中心.     

二茂钛/锡/环氧化合物引发苯乙烯活性自由基聚合的研究

采用单茂钛CpTiCl3和二茂钛金属化合物(n-BuCp)2TiCl2,引发剂4-甲氧苯基缩水甘油基醚(I1),1,4-丁二醇二缩水甘油基醚(I2),4,4′-亚甲基二(N,N-二缩水甘油基苯胺)(I4)和苯基缩水甘油基醚甲醛共聚物(I5)及还原剂Sn组成引发体系,引发苯乙烯活性自由基聚合,合成线型和多臂聚合物.探讨了不同茂钛金属化合物、引发剂和还原剂对苯乙烯聚合的影响;并采用13C-NMR和GPC对聚苯乙烯的结构和性能进行了表征.结果表明所得聚合物是无规聚苯乙烯,聚合物分子量高,分子量分布窄.聚合行为属于活性自由基聚合.     

Co~Ⅱ(salen~*)存在下的氯丁二烯自由基聚合

研究了N,N'-双(3,5-二叔丁基水杨醛)-1,2-环己二胺钴(Ⅱ)[Co~Ⅱ(salen~*)]存在下氯丁二烯(CP)的自由基聚合,考察了不同溶剂、引发剂用量及配体对聚合反应的影响.结果表明,随着引发剂用量的增加,聚合反应的诱导期缩短,以[ABVN]0/[Co~Ⅱ(salen~*)]0=3/1配比投料,聚合反应表现出较好的可控聚合特征.在苯、甲苯、四氢呋喃(THF)和乙酸乙酯(EA)4种溶剂中按照[CP]_0/[Co~Ⅱ(salen~*)]0/[ABVN]0=400/1/3的配比投料,在苯中的可控聚合程度最好:在低转化率(40%以下)实测聚合物分子量(Mn,GPC)与理论值(Mn,th)吻合,且分子量随转化率增加呈线性增长.研究了THF、三乙胺(NEt3)、吡啶(Py)及水等不同配体对聚合反应的影响,发现在添加THF时,低转化率(40%以下)下Mn,GPC与Mn,th相符,分子量分布(PDI)相对较窄.