AIBN/SmCl3/乳酸体系催化甲基丙烯酸甲酯的反向原子转移自由基聚合

利用稀土金属化合物三氯化钐(SmCl3)和二氯化钐(SmCl2)之间的单电子转移反应,以AIBN/SmCl3/乳酸作为反向原子转移自由基聚合(ReverseATRP)的催化体系,成功地实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反向ATRP,并考察了温度、溶剂和组分比对聚合反应的影响.MMA在该体系中的聚合反应是一级反应,所得PMMA的分子量与单体转化率成正比,聚合物的分子量分布较窄(Mw/Mn<1.5),具有活性聚合的特征.     

醇钾及酚钾在甲基丙烯酸甲酯阴离子聚合中的应用

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,叔丁醇钾(t-BuOK)和苯酚钾(POK)为副反应抑制剂,实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)在四氢呋喃(THF)溶剂中的阴离子聚合。采用凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)等研究了产物的数均分子量、分子量分布(MWD)和分子结构。结果表明:t-BuOK与n-BuLi之间发生反离子交换反应使活性中心的反离子Li~+被K~+替换,从而在一定程度上抑制了MMA聚合过程中的副反应,当n(t-BuOK)/n(n-BuLi)≥10时,可在0℃下实现MMA的可控阴离子聚合;PMMA分子量分布较窄(1.22),且数均分子量与设计值十分接近,MMA聚合的副反应得到了有效控制;进一步添加的POK能与活性中心的K~+配合,促进对MMA聚合副反应的抑制,使MMA的可控阴离子聚合能在较高温度(40℃)下得以实现,所合成的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)数均分子量分布窄(1.24)且数均分子量符合设计值。     

甲基丙烯酸甲酯的反向原子转移自由基聚合反应 研究

在较低的温度(60℃)和较低的AIBN/CuCl~2/配位剂摩尔比(1:2:4)条件下,用乙腈为溶剂,实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反向原子转移自由基聚合(RATRP)。联二吡啶(bpy)为配位剂时,所合成的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的分子量分布可低至1.08。用1,10-菲咯啉(phen)代替bpy,MMA的聚合反应速率加快,但其分子量分布稍宽(1.40左右),并进一步研究了bpy和phen作为混合配位剂时对MMA反向ATRP聚合的影响。用RATRP反应所得的带有卤素端基的PMMA作为苯乙烯ATRP的大分子引发剂,成功地合成了具有预期结构的苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物,大分子引发剂的引发效率接近于1,说明在RATRP过程中由自由基引发剂引发MMA进行一般自由基聚合反应的可能性甚微。     

采用ATRP合成天然橡胶接枝共聚物——Ⅲ.NR-g-PMMA的制备

N-溴代丁二酰亚胺与天然橡胶(NR)反应合成了大分子引发剂——溴代天然橡胶[NR-Br(1)].通过原子转移自由基聚合(ATRP),以CuBr/PMDTA为催化体系,1引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚制得新型天然橡胶-g-聚甲基丙烯酸甲酯[NR-g-PMMA(2)],其结构经1H NMR和IR表征.初步聚合反应动力学研究结果表明,NBS与NR在高温下反应容易伴随双键加成和环化反应,于室温反应所得1具有较高的引发活性;接枝聚合符合一级动力学反应,即2的分子量随MMA单体转化率的提高而增加.     

溶剂热法制备无皂P(St-MMA)纳米胶乳粒子

采用溶剂热法,在密闭容器内,以异丙醇-水为分散介质,过硫酸钾为引发剂引发苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚,制得了粒径约为60 nm的无皂聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯)纳米胶乳粒子[P(St-MMA)]。探讨了异丙醇用量和反应温度对P(St-MMA)粒径的影响,并对异丙醇-水和丙酮-水体系中的聚合速率进行了比较。实验结果表明:随着异丙醇用量的增加,P(St-MMA)粒径逐渐减小;随着反应温度的升高,P(St-MMA)粒径先减小后增大;异丙醇-水体系的聚合速率比丙酮-水体系的聚合速率快。     

离子液体对甲基丙烯醛氧化酯化反应的影响

异丁烯氧化制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一条极具优势、清洁高效的工艺技术路线.但甲基丙烯酸甲酯极易聚合^[1],故异丁烯三步法及传统的丙酮氰醇法均在酯化过程中加入对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,4-甲基-6-叔丁基苯酚等有机物作为阻聚剂^[2].而甲基丙烯醛直接氧化酯化为MMA时,碱性和加热的反应条件使MMA更易聚合^[3].因而防止MMA在反应过程中的聚合成为工艺技术的关键问题.本文在甲基丙烯醛一步氧化酯化生成MMA的反应体系中添加离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bm im]PF₆),结果表明,该离子液体既能提高MMA的选择性还有效防止MMA的聚合.     

4,4'-二甲氧基二苯基氮氧自由基调控甲基丙烯酸甲酯聚合

以4,4'-二甲氧基二苯胺为原料,过硫酸氢钾复合盐(Oxone)为氧化剂,通过一步反应合成了苯环类氮氧自由基——4,4'-二甲氧基二苯基氮氧自由基(DMDPN),并与引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)组成双分子体系进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的调控聚合.用重量法测定转化率、凝胶渗透色谱(GPC)测定分子量及分布.研究了氮氧自由基/引发剂比以及聚合温度对聚合动力学和聚合物分子量及分布的影响,并对得到聚合物进行了再引发反应以及1H核磁共振表征.结果表明该体系下,氮氧自由基与增长自由基之间无明显的氢转移副反应发生,聚合过程中分子量随转化率线性增加,且聚合物末端具有活性,能进行再次链增长,体现出可控/"活性"自由基聚合的特点.确定了最佳氮氧自由基/引发剂摩尔比为1.6∶1、最佳聚合温度为120℃,并在70℃下实现了MMA的调控聚合.     

悬浮-乳液复合聚合聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合粒子的颗粒特性和成粒机理

采用在苯乙烯 (St)悬浮聚合过程中滴加甲基丙烯酸甲酯 (MMA)乳液聚合组分的悬浮 乳液复合聚合方法 ,制备大粒径聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯 (PS PMMA)复合粒子 .研究聚合物粒径分布和颗粒形态的变化发现 ,在St悬浮反应中期滴加MMA乳液聚合组分后 ,聚合体系逐渐由悬浮粒子与乳胶粒子并存向形成单峰分布复合粒子转变 ,最终形成核 壳结构完整的大粒径PS PMMA复合粒子 ;在St悬浮反应初期滴加MMA乳液聚合组分 ,St与MMA一起分散成更小液滴 ,反应后期凝并成非核 壳结构复合粒子 ;在St悬浮反应后期滴加MMA乳液聚合组分 ,PMMA乳胶粒子与PS悬浮粒子基本独立存在 .根据以上结果 ,提出了St MMA悬浮 乳液复合聚合的成粒机理 .     

采用RATRP沉淀聚合法合成聚合物PMMA和PSt

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)或苯乙烯(St)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,乙醇为溶剂,CuCl2/PMDETA(N,N,N’,N″,N″-五甲基二乙烯基三胺)为催化体系,MMA或St经反向原子转移自由基沉淀聚合法合成了聚合物PMMA或PSt。研究结果表明:PMMA和PSt的分子量分布较窄(Mw/Mn<1.3),聚合反应速率对单体呈一级动力学特征,数均分子量与单体转化率呈线性关系。反应具有"活性"/可控聚合的特征。     

水分散体系中苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯梯度共聚物的合成与表征

以2-溴代异丁酸乙酯(EBiB)为引发剂,CuBr/CuBr₂/1,10-邻二氮菲(phen)为复合催化剂,十二烷基磺酸钠(SLS)为乳化剂,考察了水分散体系中苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基共聚合的可控性和相对反应活性.在此基础上,通过反应进料法在水分散体系中进行了St和MMA的梯度共聚合,反应表现出“活性”聚合的特征,即所得共聚物的数均分子量随着单体转化率的增加而增大,分子量分布较窄(M_w/M_n<1.50).用¹HNMR跟踪分析了聚合反应过程中共聚物微观组成的变化规律,结果表明,共聚物链中MMA链节的累积含量和瞬时含量都随着共聚物相对链长的增加而增加,即随着聚合物相对链长的增加共聚物的微观组成从St链节占主导地位逐渐变化为以MMA链节占主导地位,表明确实形成了St和MMA的梯度或渐变共聚物.