笼形聚肟偕亚氨二乙酸钒(Ⅳ)-硫脲体系引发丙烯腈聚合的研究

 研究了笼形聚肟偕亚氨二乙酸钒(CPV)-硫脲(TU)体系在硝酸溶液中引发丙烯腈(AN)聚合反应.表观聚合速度(R_P)是 R_P=1.0×10⁸e(-10.500/RT)[AN]^1.0[CPV]^1.0[TU]^1.5[HNO₃]^3.0 聚合诱导期(τ)随反应温度和物料浓度发生变化,可表示为 1/τ=5.2×10⁹e^-12.800/RT[AN]^1.0[CPV]^1.0[TU]^1.5[HNO₃]^3.0实验结果表明,聚合反应以单基终止为特征,可能是和高分子载体较大的空间位阻有关.     

笼形聚肟偕亚氨二乙酸钒(Ⅳ)-硫脲体系引发丙烯腈聚合的研究

研究了笼形聚肟偕亚氨二乙酸钒(CPV)-硫脲(TU)体系在硝酸溶液中引发丙烯腈(AN)聚合反应.表观聚合速度(R_P)是 R_P=1.0×10~8e~(-10.500/RT)[AN]~(1.0)[CPV]~(1.0)[TU]~(1.5)[HNO_3]~(3.0) 聚合诱导期(τ)随反应温度和物料浓度发生变化,可表示为 1/τ=5.2×10~9e~(-12.800/RT)[AN]~1.0[CPV]~1.0[TU]~1.5[HNO_3]~3.0实验结果表明,聚合反应以单基终止为特征,可能是和高分子载体较大的空间位阻有关.     

杨梅形聚肟偕亚氨二乙酸钒(Ⅳ)—硫脲体系引发丙烯腈聚合的研究

研究了杨梅形聚肟偕亚氨二乙酸树脂负载VO~(2+)(PV)与疏脲(TU)组合在硝酸溶液中引发丙烯腈(AN)的聚合反应。在实验条件下,表观聚全速度可表示为 R_p=1.91×10~5e~(-45.0/RT)c~(1.9)(AN)c~(1.0)(HNO_3)c~(0.60)(PV)c~(1.50)(TU) 聚合诱导期(τ)与反应物浓度和聚合温度关系是 1/τ=8.27×10~7e~(-38.3/RT)c~(1.9)(HNO_3)c~(0.60)(PV)C~(1.50)(TU)=K_τ;·R_i/R_p 在酸性介质中,氨羧基的协同作用促使键合的VO~(2+)氧化为VO_2~+,随后硫脲配位并通过氢桥缔合,后者分解生成初级自由基,引发丙烯腈的聚合反应。     

钒(V)—硫脲氧化还原体系引发丙烯腈聚合的研究 Ⅰ.聚合动力学

研究了钒(V)—硫脲氧化还原体系在硝酸溶液中引发丙烯腈的聚合反应.表观聚合速度是:R_p=2.80×10~5e~(-14000/RJ)[AN]~(2.2)[HNO_3]~(0102)[V~(5+)~(0～1/3)[TU]~(0～4/3),实验结果表明钒(V)和硫脲产生引发种是一个相当复杂的过程。     

杨梅型聚丙烯基亚氨二乙酸钒(Ⅳ)—硫脲体系引发丙烯腈聚合的研究

研究了杨梅型聚丙烯基亚氨二乙酸钒(PIDA/VO)—硫脲(TU)体系在硫酸溶液中引发丙烯腈聚合动力学。表观聚合速度(Rp)和聚合物分子量(Mn)可分别表示为: Rp=2.2×10~5e~(-0860)/RT[AN]~1.0[PV]~0.50[TU]~1.5[H_2SO_4]~2.0 Mn=K·1/T·[AN]/[PV]~0.50[TU]~1.5[H_2SO_4]~2.0其中([PV]~0.05[TU]~1.5[H_2SO_4]~2.0)~2是正比于引发种浓度。由此可见,链自由基是以双基反应终止,伯基终止及链转移终止的可能性较少。和聚羧酸钒(Ⅳ)—硫脲体系引发丙烯腈聚合的机理相同,杨梅型聚丙烯基亚氨二乙酸钒(Ⅳ)也表现出强烈的羧基间协同作用和大分子场效应。     

钒(V)—硫脲氧化还原体系引发丙烯腈聚合的研究Ⅳ.链转移和终止

研究了钒(V)—硫脲氧化还原体系引发丙烯腈聚合反应中聚合物分子量和物料浓度的依赖关系,发现聚合物分子量随硝酸和硫脲浓度发生非线性变化。硫脲和钒(V)以不同摩尔比组成各种各样的络合物对链引发和链终止有很大影响。在[TU]/(V~(5+)]=1～3摩尔比时出现强烈的“络合物终止”反应使聚合物分子量显著降低。     

钒(V)—硫脲氧化还原体系引发丙烯腈聚合的研究 Ⅱ.硫脲在引发聚合中的行为

研究了钒(V)—硫脲氧化还原体系在硝酸溶液中引发丙烯腈聚合动力学,发现硫脲浓度对丙烯腈聚合速度关系曲线上出现两次突跃,第一次突跃相当于在[TU]/[V~(5+)]=0.5～1摩尔比,第二次突跃发生在[TU]/[V~(5+)]=3～4摩尔比的位置上。说明在[TU]/[V~(5+)]摩尔比不同的情况下,作为引发种的V~(5+)—TU络合物的结构和引发历程也不相同。本文在此基础上提出了络合引发机理。     

杨梅型高分子载体催化剂的研究I.聚羧酸氧钒-硫脲引发丙烯腈聚合动力学

使用了一种有特殊形态结构的均相化非均相催化剂——杨梅型聚羧酸氧钒(Ⅳ)(PV)与硫脲(TU)组成的氧化还原体系,引发硝酸溶液中丙烯腈(AN)的聚合反应。在实验条件下,得到表现聚合速度的关系式如式(1)。PV(Ⅳ)-TU体系引发丙烯腈和丙烯酸甲酯(MA)共聚合的结果,表明反应按自由基机理进行。 硫酸氧钒(Ⅳ)与硫脲的组合不能引发丙烯腈聚合,但杨梅型聚羧酸氧钒(Ⅳ)在羧基配位体的协同作用下,极容易通过络合物内部的电子转移被氧化成五价钒而有较高的引发活性。这一氧化过程被大分子链效应所促进。大分子链的空间阻碍使链终止反应遵循双分子历程而不是通过向钒(Ⅴ)转移的方式进行。这些异常的行为从硫酸氧钒(Ⅳ)、异丁酸氧钒(Ⅳ)和聚甲基丙烯酸氧钒(Ⅳ)的模拟试验,以及VO_2~+-TU氧化还原体系引发硝酸溶液中丙烯腈聚合动力学的研究结果所证实。     

阴离子交换树脂负载钒(V)—硫脲氧化还原体系引发丙烯腈聚合的研究

用负载偏钒酸根的强碱性阴离子交换树脂(PV)与硫脲(TU)组成氧化还原体系在硝酸溶液中引发丙烯腈(AN)聚合,表观聚合速度是: R=1.92×10~4e~(-6860)/RT[AN]~(1.2)[RV]~(0.44)[TU]~(1.8)[HNO_ 3]~(1.0)聚合动力学参数与V~(6+)—TU体系所得者不同,表明初级自由基的产生受扩散控制因素的重要影响,并且载体树脂在聚合过程中存在着强烈的大分子场效应。聚合诱导期(ι)与引发速度成反比。聚合物分子量与聚合速度成正比,与终止速度和聚合温度成反比。加料方式实验再一次表明了引发种是由五价钒和硫脲络合和/或缔合所产生而不是和异硫脲结合的结果。本文讨论了引发聚合机理。     

聚合物负载钒(V)-硫脲氧化还原体系引发丙烯酸甲酯聚合动力学

负载钒(V)离子的季胺型阴离子交换树脂(PV)与硫脲(TU)组成氧化还原体系,在硫酸溶液中引发丙烯酸甲酯(MA)聚合。表观聚合速度与反应浓度关系是: R_F=5.5×10~5e~(-4400/RT)[MA]~(1.1)[PV]~(0.75)[TU]~(2.0)[H_2SO_4]~(4.0) 根据上述结果,提出并讨论了聚合的引发终止机理。     

聚丙烯基聚偕氨肟—硫脲络合物引发丙烯腈聚合动力学及机理

研究了硝酸溶液中聚丙烯基聚偕氨肟(PPAO)—硫脲(TU)络合物引发丙烯腈(AN)聚合动力学。在[TU]/[PPAO]<0.5摩尔比的条件下,表观聚合速度(R_p)是R_p=9.1×10~4e~(-45.2k J/RT)[AN]~(2.0)[HNO_3]~(1.5)[TU]~(1.0)聚合物分子量随聚合温度升高而下降,并与硝酸浓度的1.5次方和硫脲浓度的1.0次方成反比,与丙烯腈浓度和 PPAO 浓度无关。可表示为_m=K·1/T·(1/[HNO_3]~(1.5)[TU]~(1.0))=K_M·1/T·(R_p/R_t)根据实验结果,提出了“络合—质子转移”引发机理。     

钒(V)硫脲氧化还原体系引发丙烯腈聚合的研究——Ⅲ.钒(V)在聚合过程中的作用

研究了钒(V)—硫脲氧化还原体系引发丙烯腈聚合反应中五价钒对链引发和链终止所起的作用。从钒(V)—硫脲体系浓度对聚合物产率关系,发现在引发体系的“临界浓度”区内,聚合速度发生跳跃式的变化。这一事实进一步证明导致链自由基的产生和终止的作用物的基本结构可能同是络合体(V~(5+)-2TU)。。并且讨论了由本工作所得的钒(V)的反应级数和文献报告的结果出现分岐的主要原因。     

聚合物负载钒(Ⅴ)-硫脲氧化还原体系引发丙烯酸甲酯的聚合动力学

在乙烯基聚合体系中,高分子化合物的存在将对聚合过程及反应机理产生不同程度的影响.我们曾以季胺型阴离子交换树脂负载五价钒氧离子在硝酸溶液中引发丙烯腈聚合,发现离子交换树脂对解离并酸化了的钒氧离子有强烈的束缚作用,改变了链引发和链终止过程.     

笼形聚羧酸钠／钒氧离子的交换动力学特征

本文叙述了钒氧离子(VO~(2+))在笼形聚羧酸钠(P-COONa)树脂上的交换过程。交换动力学研究表明:交接速度的控制因素是传质效应。这和凝胶型离子交挟树脂的反应特征是相似的,是交联网络空间阻碍的结果。并且论述了交联密度对交换速度的影响。     

钒化合物引发丙烯腈聚合──高分子场效应

研究了酸性介质中五价钒氧离子（VO）、强碱性阴离子交换树脂负载钒（V）（BAEV）、硫酸氧钒（VOSO4）、杨梅形聚羧酸氧钒（IV）（APCV）、杨酸形聚亚氨二乙酸氧钒（IV）（APIV）、杨梅形聚得偕亚氨二乙酸氧钒（IV）（APOV）、笼形聚羧酸氧钒（IV）（CPCV）和笼形聚肟偕亚氨二乙酸氧钒（IV）（CPOV）等与硫脲（TU）配住生成活性种并引发丙烯腈（AN）聚合反应。表观聚合速度（Rp）分别是：VO-TU:Rp=2.8X105e-14200/RTC2.2'(AN)c.20(HNO3)c0(V5+)c1.3(TU)BAEV-TU:Rp=1.9X104e-6860/RTc1.2(AN)c1.0'(HNO3)c0.44(PV)c1.0(TU)VOSO4-TU:Rp=0APCV-TU:Rp=2.3X104e-4100/Rtc1.5(AN)c1.5(HNO3)c0.5(PV)c2.0(TU)APIV-TU:RP=2.2X105e-6860/RTc1.0(AN)c2.0(H2SO4)c0.5(PV)c1.5(TU)APOV-TU:RP=1.9X108e-10800/RTc.10(AN)c1.0(HNO3)c0.6(PV)c1.5(TU)CPCV-TU:Rp=9.7X105e-10500/RTc1.0(AN)c1.5(HNO3)c0.5(PV)c0.76(TU)CPOV-TU:Rp=1.0X108e-10500/RTc1.0(AN)c3.0(HNO3)c1.0(PV)c1.5(TU)根据实验结果,认为：（一）钒化合物与硫脲在酸性介质中通过“逐步配位—质子转移”机理产生引发种;（二）钒络合物及其活化后所产生的阳离子自由基（i＝0,1,2,…,n）处于大分子引力场内进行链引发,在某些情况下,原地进行键增长反     

笼形聚羧酸树脂的溶胀

本文研究了聚丙烯接枝甲基丙烯酸—丙烯酸—二乙烯基苯共聚物(PP—g—P[MAA—co—AA—co—DVB])、聚丙烯接枝甲基丙烯酸—丙烯酸—双甲基丙烯酸三甘醇酯共聚物(PP—g—P[MAA—co—AA—co—TGDMA])和聚丙烯接枝甲基丙烯酸—二乙烯基苯共聚物(PP—g—P[MAA—co—DVB])等系列制成的笼形聚羧酸钠在水溶液中的溶胀行为。PP—g—P(MMA—co—AA—co—DVB)/Na笼形树脂的溶胀度与交联密度的平方根成反比。PP—g—P(MAA—co—AA—co—TGDMA)/Na笼形树脂的溶胀度与交联密度关系比较复杂,可能是交联链的构型在一定的交联密度范围内最有利于水分子的吸留,但仍能保持交联网络结构不发生扭转缠结。PP—g—(MAA—co—DVB)/Na笼形树脂的溶胀度测定结果表明,树脂的溶胀度不但随交联密度发生变化,而且和树脂上羧基的分布密度有关,认为是同荷离子相互排斥所引起的网络扩张的结果。     

笼形聚羧酸树脂的溶胀

研究了甲基丙烯酸—丙烯酸—二乙烯基苯接枝聚丙烯(PP-g-P[MAA-co-AA-co-DVB])、甲基丙烯酸—丙烯酸—双甲基丙烯酸三甘醇酯接枝聚丙烯(PP-g-P[MAA-co-AA-co-TGDMA])和甲基丙烯酸—二乙烯基苯接枝聚丙烯(PP-g-P[MAA-co-DVB])等系列制成的笼形聚羧酸钠在水溶液中的溶胀行为。PP-g-P[MAA-co-AA-co-DVB)/Na笼形树脂的溶胀度与交联密度的平方根成反比。PP-g-P(MAA-co-AA-co-TGDMA)/Na笼形树脂的溶胀度与交联密度关系比较复杂,可能是交联链的构型在一定的交联密度范围内最有利于水分子的吸留,但仍能保持交联网络结构不发生扭转缠结。PP-g-P(MAA-co-DVB)/Na笼形树脂的溶胀度测定结果表明,树脂的溶胀度不但随交联密度发生变化,而且和树脂上羧基的分布密度有关,认为是同荷离子相互排斥所引起的网络扩张的结果。     

聚羧酸铜/亚硫酸钠体系引发甲基丙烯酸甲酯聚合的研究

以杨梅型(聚丙烯接枝)聚羧酸铜/亚硫酸钠体系引发甲基丙烯酸甲酯水溶液聚合,测得表现聚合速率 R_p=1.2×10~(14)e~(-21,400/RT)[MMA]~(1.3)[Na_2SO_3]~(0.5)[P-Cu]~0 聚合按自由基机理进行。聚羧酸铜/亚硫酸钠/甲基丙烯酸甲酯之间通过“络合-氢转移”过程产生初级自由基。     

苯胺引发丙烯腈光聚合的动力学研究

苯胺引发丙烯腈光聚合时聚合速度与苯胺浓度的依赖关系与其吸收汞灯辐射光的特点有关。当增加苯胺浓度时,聚合速度出现最大值而后下降,随后又出现速度上升。这个现象从苯胺在313nm,334nm和365nm几个高压汞灯辐射波长的消光系数得到解释。在苯胺衍生物中也观察到了同样情况。因此,光聚合中引发剂指数随其浓度不同而变化,只有在低吸光度的低浓度范围才能得到正常的引发剂指数。