AB_g型超支化聚合反应中的环化效应

研究了ABg型超支化聚合反应中的环化效应,给出高分子代数生长的微分动力学方程,并通过环化反应的内在特征确定了环化反应与分子间反应的速率常数.进而利用Monte Carlo模拟方法得到了树状高分子和含环高分子的数量、环的尺寸分布以及高分子数均和重均分子量等,讨论了环化效应对聚合体系平均特征的影响.结果表明,环化效应取决于单体体积分数、溶剂效应和官能度之间的协同作用,其中单体的体积分数在环化反应中起着主导作用,而溶剂效应和官能度之间则相互竞争.     

讲授高分子化学中缩聚反应的点滴体会

讨论了高分子化学课程教学过程中有关缩聚反应所涉及的反应程度、平均官能度的理解、缩聚物数均聚合度的计算以及它们之间的关系     

分批投料模式下加核自缩合乙烯基体系的Monte Carlo模拟

通过Monte Carlo 模拟方法对加核自缩合乙烯基体系在分批投料模式下的聚合行为进行研究, 考察了引发核的加入时间及分批投料方式对超支化高分子的重均分子量及多分散指数的影响. 研究结果表明, 不同的分批投料方式对超支化高分子的重均分子量和多分散性具有显著的调控作用. 通过调整投料方式、 投料次数、 引发核官能度和转化率等因素, 可以得到分子量较高且多分散性较好的超支化高分子.     

缩聚反应中的一个基本关系式

在缩聚反应中,缩聚物的分子量与体系的组成及官能团的反应程度存在一定的依赖关系.这种关系的表达式目前很多,但没有一个通用公式,一般均随反应条件的变化而变化.本文介绍一种在缩聚反应中能通用的基本关系式. 1.公式的导出设一聚合体系,有i种单体组成,N_i、f_i分别代表i单体的初始摩尔数及官能度.N_j、f_j分别代表官能团摩尔总数较少的j单体的初始摩尔数及官能度,P代表该官能团的反应程度.若官能团等摩尔混合,N_j、f_j、P分别代表体系中某一种官能团的单体摩尔数、官能度及反     

加核自缩合乙烯基聚合反应体系的热力学特征

从统计力学角度出发,对加核二元自缩合乙烯基聚合反应体系的热力学特征进行了研究.给出了引发核与引发单体间的配料比、反应物的体积分数及引发核的官能度等因素与反应体系热力学统计特征之间的定量关系,重点讨论了内能、比热、多分散性指数和均方回转半径等物理量随反应条件的变化规律.结果表明,通过调控反应温度、改变反应物的浓度(体积分数)和配料比以及选取合适的引发核等方法可制备出具有预期结构和性能的超支化高分子.     

缩聚反应聚合度计算中Carothers方程的讨论与拓展

对缩聚反应数均聚合度计算时涉及到的2个重要物理量——反应程度、平均官能度进行了重新定义，并推导和拓展了Carothers方程，明确了公式的适用条件。     

凝胶化理论的新概念——一种新的划环方法

本文用分子作为划环单位,与Flory等用官能团作为划环单位不同,得到∑A_(ai)与∑_(bj)型分子间反应凝胶生成的临界条件,用数均官能度或分子的数量分数,不用重均官能度或官能团的数量分数表示,更与Flory的实验结果一致.从理论分析,化学反应是分子反应,用分子比用官能团作为划环单位更合理.     

极性单体阴离子型聚合反应产物的分子量分布

关于任意官能度多官能团引发剂瞬时引发并有单体链终止的阴离子型聚合反应体系,本工作通过非稳态动力学分析,求得了分子量分布函数和平均聚合度的一般表示式,讨论了单体的最大消耗量和聚合物的官能度分布问题,建立了从反应的初始条件和单体转化率计算产物的各种分子参数的方法。上述理论结果适用于甲基丙烯酸甲酯等极性单体在极性溶剂中的阴离子型聚合反应。数值计算的结果表明:当引发剂的官能度为2时,除了少数例外,所得聚合物的分子量分布一般具有双峰。     

从反应步数推导缩聚反应聚合度计算公式

聚合度计算是缩聚反应学习的重要内容之一.本文从聚合度的定义出发,根据反应步数与聚合物分子数之间的关系,简易地推导了线型缩聚2-2型单体体系a-A-a+b-B-6、2-2+1型单体体系a-A-a+b-B-b+C-b以及2+1型单体体系a-A-b+C-6达到一定反应程度时统一形式的数均聚合度计算公式:n=(1+r)/(1+...     

具有三活性物种的离子型活性聚合反应的动力学模型

离子型活性聚合反应体系一般具有 3种活性物种 ,即结合紧密的离子对 ,被溶剂化的疏松离子对及自由离子 .所有这些物种都能进行链增长反应 ,并且松离子对同时与紧离子对和自由离子处于热力学平衡状态 .以具有三活性物种的阴离子型聚合反应体系为例 ,对聚合产物的各种分子参数 ,例如数均与重均聚合度及多分散指数进行了理论推导 .数值计算结果表明 ,虽然 3种共存物种的反应活性很不相同 ,但是所得聚合物在高单体转化率时分子量分布仍然很狭窄     

固化反应产物网络结构的表征

本文论证了在交联点为三分枝的固化反应中,每一对未反应的基团使固化产物有效链损失数目为常数3。ΣA_(ai)—ΣB_(bj) 型固化反应的交联密度是官能团密度、有效数均官能度、配料比、固化体系凝胶分数、A(或B)基凝胶相反应程度、A_(ai)(或B_(bj))链节凝胶分数的函数。后两个不能直接测定的参数,可通过测定固化反应体系溶胶分数及溶胶相 A 基和 B 基的反应程度而获得。     

树枝形高分子特性黏数反常行为的理论研究

首先借助自洽场理论计算了树枝形高分子的径向密度分布函数,然后在二区域模型理论基础上,系统研究了树枝形高分子的“代数”、活性中心官能度、重复单元链节长度、有效相关系数和排除体积参数等对其特性黏数的影响.在理解树枝形高分子特性黏数与其微结构关系的基础上,从流体力学相互作用的角度,揭示了树枝形高分子的特性黏数不能反映其聚合度...     

存在初始分布时自缩合乙烯基聚合体系的统计理论

本文利用生成函数方法对存在初始分布的自缩合乙烯基聚合反应体系进行研究．首先在任意初始分布情形下,构造并通过反应体系的微分动力学方程导出对应的生成函数．进一步分别考察了均一初始分布和混合初始分布两种情形,利用生成函数获得反应体系的数均、重均和Z-均聚合度以及多分散指数等物理量．研究结果表明,利用生成函数方法不仅可以给出超支化高分子的数量分布函数,而且可以使平均高分子物理量的计算大为简化．同时发现,反应体系的统计特征与初始分布密切相关,相应的结果可为进一步研究分批投料、多组分及非等活性等更加复杂的自缩合乙烯基反应体系提供可能的基础．     

负离子合成POSS端基官能化聚苯乙烯

以苯乙烯为单体、氯丙基七异丁基多面体低聚倍半硅氧烷(chloropropyllsobutyl POSS,POSS-Cl)为封端剂、正丁基锂(n-Bu Li)为引发剂、环己烷为溶剂、四氢呋喃(THF)为结构调节剂,采用阴离子聚合技术,合成了POSS端基官能化聚苯乙烯(PS-POSS).采用核磁共振仪(1~H-NMR、~(13)C-NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)对PS-POSS的结构和分子量分布进行了表征,证明了POSS与聚苯环乙烯锂(PSLi)发生了封端反应生成PSPOSS;封端后分子量分布略有加宽,特别是相比传统有机封端剂,没有二聚等副产物生成.考察了引发剂种类、结构调节剂用量、POSS用量、PS分子量、封端反应温度和时间等因素对PS-POSS封端效率的影响.结果表明,在THF/n-BuLi摩尔比大于5、POSS/n-BuLi摩尔比等于1.1、反应温度为60℃、反应时间为30 min时,封端效率最高,达到80%以上;而随着PS数均分子量增加,封端效率逐渐降低.     

端羧基酯交换法合成高分子量大豆油基聚酯

以大豆油为原料可高效合成大豆油基二元醇(SOD),通过与二元酸的熔融缩聚获得大豆油基聚酯.然而传统的酯化和酯交换机理无法获得高分子量的聚酯产物,其原因在于反应过程中醇酸单元摩尔比偏离达到高分子量所需的等摩尔比条件.本研究采用一种新型的端羧基酯交换(CET)机理成功合成了高分子量的大豆油基聚酯,首先以过量的可升华二元酸与SOD酯化生成羧基封端预聚物,再通过CET在高真空下脱除过量的二元酸,动态地逼近醇酸等摩尔比条件,从而获得了黏均分子量可达123 kDa的高分子量大豆油基聚酯.该聚酯具有良好的热稳定性和高透明性,其黏附性能可达压敏胶黏剂的商用标准.这种含不饱和脂肪族侧链的聚酯还可通过巯-烯"点击"反应引入季铵盐基团,获得抗菌型大豆油基聚酯.     

缩聚反应中体系反应程度与数均聚合度关系的推导

从反应程度和聚合度的定义出发,推导出了反应体系的反应程度ps和数均聚合度Xn之间简单的函数关系式:Xn=1/(1-ps),并给出了非过量官能团的反应程度ps和体系反应程度ps之间的关系:ps=2rpa/(1+r),深化了对反应程度概念以及反应程度与数均聚合度关系的理解和认识。     

数均聚合度计算的教学方法

总结毛者提出的线型缩聚中当量系数的新定义及引入缩聚体系单体平均官能度的新方法，本文总结出了一套讲授数均聚合度计算问题的简单方法。     

定量SEC法同时测定短链共聚物的组成和分子量

由于端基对整体高分子链光学性质的贡献，短链高分子的折光指数增量有明显的分子量依赖性．从整体高分子链折光指数增量依从各结构组成单元折光指数增量的重量分数加和律，指示同一高分子链改变端基后，如分别测定它们的折光指数增量。由其差值可以同时获得链干的分子量和折光指数增量，对共聚物言，从链干的折光指数增量又可进而估定共聚物的组成．这一原则特别适用于具有显著端基效应的短链高分子．本工作用定量尺寸排除色谱方法测量具有不同端基的环氧乙烷－环氧丙烷共聚物苯溶液的折光指数增量，以考验此原则，获得了满意结果．     

聚合物分子量的教学思考

聚合物的结构控制是高分子化学的主要研究课题和关键教学课题,而分子量的控制是其重要内容。聚合物的分子量以平均值来表示,与聚合度直接关联。数均聚合度有其基本的数学定义式,根据聚合方式的不同,聚合反应的数均聚合度采取了不同的数学处理方式,其根源在于聚合反应的本质,其结果为数均聚合度的具体表达式;后者表现出不同聚合反应的分子量变化的相应特征,同时具有确定的适用范围。     

Af型自由基均聚反应的固化理论(Ⅱ)——凝胶网络的结构参数

用高分子反应统计理论,给出A_f型自由基均聚反应在不同反应程度时的弹性有效链及悬吊链的链数、链节数和平均链长,也得到了体系的有效交联点数和弹性模量,进而给出弹性有效链的数量和重量分数,以此可进一步揭示该反应体系凝胶网络的粘弹性及相关的力学性质.