聚烯丙基氯化铵模板存在下丙烯酰胺-丙烯酸共聚合反应动力学研究

丙烯酰胺 (AM)和丙烯酸 (AA)模板共聚合是以聚烯丙基氯化铵 (PAAC)模板存在下 ,在水溶液中进行 ,在这体系中 ,模板PAAC和单体AA有很强的相互作用 ,而单体AM与模板则没有作用 .应用膨胀计和电导滴定方法研究了影响聚合反应速度的各种因素 ,得到的结果指出 ,在聚烯丙基铵模板作用下共聚合反应遵循Ⅰ型 (zip)模板聚合反应机制 ,速度最高值出现在模板单元T与单体AA等摩尔比 (T AA =1)处 ,这表明在反应溶液中PAAC和单体AA具有很强的相互作用 .测得它们的竞聚率分别为r1 =2 6 8(AA)和r2 =0 4 4 (AM) ,与没有模板存在时相比 ,大幅度增高的r1 值表明此共聚合反应 ,生成AA长序列结构的可能性大大增加 .同时发现聚合反应速度分别和单体浓度及引发剂浓度的 1 1和 0 83次方成正比 ,由于模板的作用数值高于常规值 .     

模板聚合法合成P(AM/AA)多嵌段共聚物的溶液性质和自缔合作用

研究了模板法合成多嵌段状丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)共聚物(简称模板共聚物TP)在水溶液中的溶液性质和缔合作用.结果表明,模板共聚物具有明显的结构效应.不同于无模板参与聚合的无规共聚物(CP),模板共聚物随着溶液pH的降低或加入多价金属离子容易发生相分离.透射电子显微镜(TEM)表明,加入Ca2+离子后,聚合物形成了大的分子间交联体,且随着Ca2+离子浓度的增加,交联程度增加,致使溶液产生相分离.随着溶液pH的升高,模板共聚物溶液粘度变化与丙烯酸均聚物具有相同的规律,都是先增大后减小,粘度有一个最大值,但模板共聚物溶液粘度升高幅度更大.TEM表明在粘度最大处形成了带状分子间缔合体.     

以PAAS为模板AM与DMC的模板共聚合反应

在水溶液中以聚丙烯酸钠(PAAS)为模板,进行了丙烯酰胺(AM)与2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的共聚合反应。研究了其聚合动力学,并对模板共聚物的序列结构进行了表征,最后对其进行了絮凝性能评价。结果表明:聚合反应符合模板聚合Ⅰ型机理,聚合反应速率分别与单体浓度和引发剂浓度的1.63和1.64次方成正比,此种共聚物与无模板参与聚合的普通共聚物相比具有更长的DMC序列长度,对高岭土悬浮液的絮凝沉降速率优于普通共聚物。     

香豆素分子模板聚合物的合成与性能研究

以香豆素为模板分子, α-甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酰胺(MA)、2-乙烯基吡啶(2-VP)和4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体, 二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂, 利用分子模板技术分别在甲苯、甲醇、氯仿和乙腈溶剂中合成了一系列香豆素分子模板聚合物(MTP), 研究了聚合体系组成对模板聚合物吸附特性的影响. 结果表明, 在所合成的模板聚合物中, 以MAA为功能单体, 乙腈为致孔溶剂, 以1∶4∶30的摩尔比加入模板分子、MAA及EGDMA时制备的模板聚合物吸附容量高、印迹效果和选择性好. 此模板聚合物有作为白芷样品中香豆素吸附分离材料的应用前景.     

新型X光显影含糖聚合物的合成与表征

用自由基本体聚合方法合成了一种新型的X光显影含糖三元共聚物P(2-IEMA-AcGEMA-MMA). 探讨了单体配比和链转移剂用量对聚合物分子量及其分布的影响, 并用FTIR, 1H NMR和GPC对其结构进行了表征. 研究结果表明, 改变单体配比对聚合物的分子量几乎不产生影响, 但减少链转移剂用量时, 可明显增加三元共聚物的分子量. 聚合物分子量分布一般在2~3之间, 符合自由基聚合产物分子量分布的一般规律. 聚合物具有良好的显影性, 显影效果随着样品厚度的增加而增强.     

两亲性树枝状嵌段共聚物刷的合成与构象研究

近期研究发现两亲性嵌段共聚物刷能引发“有序自发乳化”,一步法制备有序多孔光晶微球.上述研究主要基于侧链为线形聚合物的嵌段共聚物刷,而侧链拓扑结构变化对乳液受限自组装的影响尚不明确.本工作中设计合成了亲水和疏水的降冰片烯基楔形单体,并通过顺序开环易位聚合(ROMP)成功合成了一类两亲性树枝状嵌段共聚物刷.通过核磁氢谱(¹H-NMR)清晰表征了产物的化学结构,凝胶渗透色谱(GPC)表明共聚物的分子量呈较窄的单峰分布,聚合反应过程具有较好的可控性.通过改变单体和催化剂的比例获得不同分子量的共聚物刷,利用凝胶渗透色谱联用光散射(GPC-MALS)研究了侧链结构对聚合物溶液构象的影响,结果显示一代树枝状共聚物刷表现为无规线团构象,而二代产物则呈现棒状构象,单个聚合物链的原子力(AFM)表征证实了上述结果.     

Fe(acac)3-Al(i-Bu)3-α,α''-联吡啶催化丙烯腈与苯乙烯共聚合

研究了Fe(acac)3-Al(I-Bu)3-α,α'-联吡啶(acac=乙酰丙酮)催化体系催化丙烯腈(AN)与苯乙烯共聚合, 用元素分析和核磁共振研究了共聚物的结构, 在单体比为1:1时共聚物中丙烯腈/苯乙烯含量分别为49.3%和50.7%. 用凝胶渗透色谱研究了聚合物分子量和分子量分布, 共聚物分子量分布较窄. 动力学研究表明共聚合反应对单体浓度呈一级关系,表观活化能为57.8 kJ/mol.     

双(环戊二烯基)二氯化锆催化合成乙烯-笼型倍半硅氧烷杂化共聚物及其结构表征

通过双(环戊二烯基)二氯化锆(Cp₂ZrCl₂)催化剂和改良的甲基铝氧烷(MMAO)助催化剂, 合成了无机-有机杂化共聚物. 研究了2种具有不同单乙烯基反应基团的笼型倍半硅氧烷(POSS)与乙烯的聚合. 对共聚产物的结构、 热力学性质、 分子量及其分布等进行了研究. 共聚单体(POSS)的插入率在0.01%~0.30%之间, 随着共聚单体在共聚物中摩尔分数的增大, 聚合物的熔点和熔解热降低. 共聚物的热重分析结果显示, 乙烯-POSS共聚物拥有更高的热分解温度以及较高的热分解残留量. 随着POSS的加入, 聚合物的分子量明显提高, 聚合物的分子量分布变宽.     

Fe(acac)_3-Al(i-Bu)_3-α,α′-联吡啶催化丙烯腈与苯乙烯共聚合

研究了Fe(acac)3-A l(i-Bu)3-α,α′-联吡啶(acac=乙酰丙酮)催化体系催化丙烯腈(AN)与苯乙烯共聚合,用元素分析和核磁共振研究了共聚物的结构,在单体比为1∶1时共聚物中丙烯腈/苯乙烯含量分别为49.3%和50.7%.用凝胶渗透色谱研究了聚合物分子量和分子量分布,共聚物分子量分布较窄.动力学研究表明共聚合反应对单体浓度呈一级关系,表观活化能为57.8 kJ/mol.     

粘度和光谱方法研究二元阴离子型丙烯酰胺共聚物(P3A)在不同pH水溶液中的构象变化

采用粘度和光谱方法,研究了强酸性和弱酸性2种阴离子型单体与丙烯酰胺的三元共聚物(P3A)在稀水溶液中pH诱发的构象变化,P3A聚合物由丙烯酰胺(AM)和强酸性离子单体(AMPS)及弱酸性离子单体(AA)组成.试验结果表明P3A聚合物溶液的粘度随pH呈现非单调的增长关系,在pH为4～5范围内产生急剧的升高,这现象归因于聚合物链团从紧密状态向膨胀状态迅速的转变.这两种状态的溶液粘度变化幅度和聚合物P3A中AMPS和AA组合比例紧密相关,芘探针在聚合物P3A溶液中的荧光强度和pH的关系呈现类似粘度变化的结果.在低pH值时,发现单一弱酸离子共聚物(P2AA)溶液发生相分离,然而在含有强酸单元(AMPS)的P3A聚合物情况下,这种现象不再产生.     

Novel approach to synthesizing hydrophobically associating copolymer using template copolymerization: the synthesis and behaviors of acrylamide and 4-(omega-propenoyloxyethoxy) benzoic acid copolymer

Hydrophobically associating copolymers of acrylamide (AM) with a small amount of 4-(omega-propenoyloxyethoxy) benzoic acid (PEBA, <2.5%) were synthesized by template copolymerization in the presence of poly(allylammonium chloride) (PAAC) as a template in an aqueous medium. These template copolymers exhibited remarkable thickening properties due to the effective hydrophobic association, which were similar to those copolymers with a multiblock structure obtained by the micellar process. The pH of the reaction medium and the molecular weight of the template strongly influenced the thickening properties of the products. In the experimental range, the higher the PEBA content, the larger the thickening capacity of these hydrophobic copolymers. The aggregate behaviors of these copolymers were studied by fluorescence, transmission electron microscopy (TEM), and light scattering techniques. The apparent critical interpolymer aggregate concentration (cac) of the copolymer solution was about 0.5 g/dL. As the concentration of the copolymer became higher than the cac, the aggregates changed their morphology from small hollow spheres to big flower-shaped aggregates. All the above results indicated that the template copolymerization gave access to a very simple and powerful means for the preparation of hydrophobically associating copolymers and other functional polymer materials.     

铁系催化剂催化降冰片烯与丙烯酸甲酯共聚合

研究了Fe(acac)3-Al(i-Bu)3(acac=乙酰丙酮)催化降冰片烯(NB)与丙烯酸甲酯(MA)共聚反应条件影响、第三组份影响及催化剂铁铝比影响.并用核磁共振、红外光谱和元素分析方法研究了共聚物的组成,用热分析方法研究了共聚物的分解温度,并用电镜分析了共聚物的膜结构.结果表明,铁系催化剂在温和的反应条件下有较好的催化性能,并可获得能够形成有序多孔膜的共聚物.     

结构明确的可降解醛基功能化含糖纳米微球的制备

选择双硫代苯乙酸-1-苯基乙酯(PEPD)为RAFT试剂、以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂、在130℃下,茴香醚中实现了1,2:3,4-di-O-异亚丙基-6-O-(2'-甲醛-4'-苯乙烯基)-D-半乳糖(IVDG)和5,6-苯基-2-亚甲基-1,3-二氧七环(BMDO)的"活性"/可控RAFT自由基共聚合.Mn基本上随单体转化率线性增加,整个反应过程保持较窄的分子量分布(Mw/Mn～1.4),表明以上自由基共聚合体系呈现可控特征.1H-NMR的分析进一步证实了聚合物链的末端精细结构.此外,该共聚物经KOH处理后,聚合物的分子量很明显地向低分子量部分移动,且分布变宽,表明IVDG-BMDO共聚物是可以水降解的.经88%甲酸处理后,脱去保护基团,形成两亲性共聚物,该两亲性共聚物不需要外加乳化剂,在水中能够自组装形成含有大量半乳糖的、可生物降解的、醛基功能化的纳米微球.     

STUDY ON SEQUENCE STRUCTURE OF ACRYLAMIDE-ACRYLATE COPOLYMERS BY ~(13)C-NMR METHOD

Triad sequence distributions in a series of P(AM/AA) with different AA% were calculated from copolymerization reactivity ratio r_1 and r_2 based on first order Markov statistic model, and the calculated data compared with observed ones from ~(13)C-NMR spectra showed good agreement with each other. The sequence distribution in P(AM/AA) obtained under our experimental conditions fits in with first order Markov statistic model. A significant sequence structure difference was observed between P(AM/AA) and alkaline hydrolyzed polyaerylamide, ABA triad (acrylate unit center), AAA and AAB triads (aerylamide unit center) dominated in hydrolyzed ones.     

用于无磷洗涤助剂的可生物降解共聚物P(AA-co-MDO)的合成及表征

合成了一种环状乙烯酮缩二醇化合物2-亚甲基-l,3-二氧环庚烷(MDO)单体,并通过与部分中和的丙烯酸(AA)进行自由基开环聚合,合成了主链上含有酯基、侧链上含有羧基的新型可生物降解共聚物P(AA-co-MDO),用傅里叶变换红外(FTIR),核磁共振(1H-NMR)和多角度激光光散射(MALLS)对共聚物的组成与分子量进行了表征,结果表明,共聚物结构明确.同时,通过差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)测定了共聚物的热性能,结果显示,P(AA-co-MDO)有明显的玻璃化转变温度(Tg).研究发现,随着MDO投料量的增加,热稳定性有所下降,但仍维持在较高的水平,完全可以满足洗涤剂的生产工艺要求.X-射线衍射(XRD)测定结果显示,P(AA-co-MDO)为无定型聚合物,有利于生物降解,并通过共聚物在活性污泥的降解实验表明,其降解率随体系中MDO含量的增加而升高.另外,对共聚物的助洗性能进行了测定,并与其他助洗剂进行了对比,结果表明,其螯合能力强、分散力高、pH缓冲值高,是一种性能优良的洗涤助剂.     

强阴离子型丙烯酰胺共聚物P(AM-co-NaAMPS)的结构与性能

在水介质中实施了丙烯酰胺 (AM)与 2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸钠 (NaAMPS)的溶液共聚合 ,制备了组成系列变化的强阴离子型共聚物P(AM co NaAMPS) ;通过红外光谱法与元素分析法对共聚物的组成进行了表征 ;稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数及Huggins常数 ;测定了共聚物纯水溶液及盐水溶液的表观粘度及高温下共聚物盐水溶液的粘度保持率 ;重点考察了共聚物的结构与组成对其各种性能的影响规律 .实验结果表明 ,在聚丙烯酰胺 (PAM)分子主链上引入NaAMPS链节后 ,磺酸根的强阴离子性与庞大侧基的位阻效应 ,赋于共聚物P(AM co NaAMPS)以优良的溶解、增稠、耐温与抗盐性能 ,且这些性能随共聚物的结构与组成的改变发生规律性的变化 .     

RANDOM COPOLYMER OF PROPYLENE OXIDE AND ETHYLENE OXIDE PREPARED BY DOUBLE METAL CYANIDE COMPLEX CATALYST

Copolymerization of propylene oxide (PO) and ethylene oxide (EO) using double metal cyanide (DMC) complexas the catalyst was carried out. The structure of random copolymers was confirmed by ~(13)C-NMR and IR spectra. ~1H-NMRanalysis shows that the EO content in the copolymer is the same as that in the initial monomer feed. Moderate molecularweight copolymers with various EO content were obtained and their values of molecular weigh distribution (MWD) fell inthe range of 1.21-1.55. It was found that the molecular weight of copolymers is controlled by the mass ratio of EO + PO toinitiator moles used. The reaction rate as well as polymer yield decrease with increasing EO content in the feed composition.     

表面活性单体NaAMC14S/丙烯酰胺共聚物的分子链微结构与疏水缔合性

在实施丙烯酰胺型阴离子表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)与丙烯酰胺(AM)水溶液均相共聚合过程中,分别通过改变AM与NaAMC14S的投料比、改变外加电解质NaCl的加入量以及引发剂的用量,制备了分子链微结构系列变化的具有微嵌段结构的共聚物NaAMC14S/AM;采用荧光探针法与表观粘度法研究了共聚物分子链微结构与其疏水缔合性能之间关系,探索了共聚物分子链中疏水微嵌段含量、疏水微嵌段长度及共聚物分子量诸微结构因数对共聚物疏水缔合性的影响.结果表明,共聚物NaAMC14S/AM的疏水缔合性随着疏水微嵌段含量的增加而增强,随着疏水微嵌段长度的增长而增强,当疏水微嵌段含量和嵌段长度一定时,共聚物的疏水缔合性随分子量的增大而增强.