原位聚合法制备具有温敏PNIPAM壳的核-壳结构聚合物纳米微球的研究

结合大分子自组装和原位自由基聚合方法,采用油溶性引发剂偶氮二异丁腈(AIBN),在聚(ε-已内酯)(PCL)纳米粒子表面引发聚合单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和交联剂亚甲基双(丙烯酰胺)(MBA),制备得到了核-壳结构的PCL/PNIPAM聚合物纳米微球.系统研究了单体和交联剂用量、壳层目标交联度、初始PCL/DMF溶液的浓度及引发剂AIBN含量4个反应参数对核-壳结构PCL/PNIPAM纳米微球的PNIPAM壳层得率、微球尺寸、温敏性能及电镜形貌的影响.结果表明,在制备核-壳结构PCL/PNIPAM纳米微球的反应过程中,PCL粒子表面的聚合和水中的聚合二者之间相互竞争.适当增加引发剂AIBN的添加量,有利于制备得到核/壳比例可控的PCL/PNIPAM纳米微球;交联剂MBA较高的反应活性导致形成了非均匀交联的PNIPAM壳层.     

反相微乳液模板原位聚合制备纳米氯化银/聚甲基丙烯酸甲酯及其结构表征

用甲基丙烯酸甲酯(MMA)作油相,反相胶束微乳液作为模板,制备了纳米氯化银(AgCl)粒子,再进行原位聚合制备了纳米氯化银/聚甲基丙烯酸甲酯(AgCl/PMMA)复合材料.透射电镜(TEM)分析表明,纳米AgCl的尺寸为20～80 nm.扫描电镜(SEM)测试表明纳米AgCl粒子均匀地存在于PMMA基材中.红外分析证明,胶束中水和表面活性剂AOT的羰基在MMA聚合后微观环境发生变化,纳米粒子同聚合物之间有吸附行为.动态力学(DMTA)分析复合材料,发现纳米AgCl粒子与聚合物之间存在强烈相互作用,形成了中间相层(interphase layer),改变了聚合物的动态力学性能.     

PMMA/CA核壳纳米微粒的制备与表征

采用乳液聚合方法,不使用任何乳化剂,将甲基丙烯酸甲酯(MMA)在干酪素(CA)存在下使用叔丁基过氧化氢为引发剂,通过接枝聚合制备了直径在150 nm左右的具核壳结构的PMMA/CA纳米复合乳胶粒,乳胶粒的核壳结构通过透射电镜得到了证实.探讨了反应温度、引发剂用量、核壳质量比等条件对单体转化率和接枝效率的影响.阐明了制备...     

结构可控的聚合物长短刷接枝纳米粒子

通过RAFT聚合制备了一系列窄分子量分布的聚(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)(PTEPM)-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)嵌段共聚物和PTEPM、PMMA低聚物.将具有不同PMMA分子量的2种PTEPM-b-PMMA共聚物与低聚物PMMA或PTEPM进行共组装(微相分离),形成片、柱、球等不同PTEPM相区结构.采用盐酸气氛处理,PTEPM相区水解交联形成倍半硅氧烷SiO1.5内核,分离纯化得到聚合物长短刷接枝纳米粒子.使用这种相分离-交联-分散制备方法,调节嵌段共聚物分子结构和三组分比例,可实现聚合物接枝纳米粒子内核形状和尺寸、接枝密度、长短刷比例、长刷长度的精确调控.这些纳米粒子是研究聚合物纳米复合材料结构-性能关系的理想模型体系.     

由铜-胺氧化还原引发反应一步法简便制备TiO_2表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯纳米杂化粒子

提出并验证了一种通过普通自由基聚合在纳米TiO2表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯的简单方法.通过在纳米TiO2粒子表面引入伯胺分子层(纳米TiO2-NH2粒子),利用Cu2+-胺氧化还原体系实现了CuSO4催化纳米TiO2-NH2粒子表面引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的自由基接枝聚合,从而一步得到表面固定有聚甲基丙烯酸甲酯链的纳米TiO2杂化粒子(纳米TiO2-PMMA杂化粒子).红外光谱、热失重分析与电镜的结果都表明PMMA已经被接枝到纳米TiO2粒子表面,且接枝率随着聚合时间的延长而逐渐增大,PMMA链的引入有助于降低纳米TiO2粒子微球的团聚程度、增强与有机溶剂分子的范德华力,从而提高分散稳定性.反应溶液中没有游离均聚物形成.     

聚硅氧烷/丙烯酸酯核/壳复合胶乳的粒径分布与成核机理

通过种子乳液法合成出具有高有机硅含量核 壳结构的聚硅氧烷 丙烯酸酯复合粒子 .研究了聚合方法、乳化剂浓度、引发剂浓度、单体滴加速度等工艺条件对复合乳液粒径尺寸、分布与形态的影响 ,并对复合乳液的成核机理进行了探讨 .研究表明 ,乳化剂浓度对乳液粒子的粒径分布和形态、结构有显著影响 ,引发剂浓度增加将使粒子粒径减小 ;相对一次投料法 ,种子乳液法生成的粒子分布窄 ,具有明显核壳结构 ,通过壳层单体滴加速度可以控制粒子的粒径尺寸和分布 ;而壳层丙烯酸酯聚合物主要是在聚硅氧烷种子表面的“过渡层”聚合、富集而成 .     

可聚合乳化剂制备纳米色料的形貌及其影响因素

以α-烯烃磺酸钠(AOS)为可聚合乳化剂、苯乙烯(St)为非极性单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为极性单体、二乙烯基苯(DVB)为交联剂、十六烷(HD)为助稳定剂,通过细乳液聚合法制备了聚合物包覆蒽醌类染料的纳米色料。利用透射电子显微镜(TEM)、激光粒度仪(DLS)等研究了可聚合乳化剂、极性单体和交联剂的用量对纳米色料形貌的影响。结果表明:该纳米色料具有明显的核壳结构,且乳液的稳定性好。随着乳化剂用量的增加,粒子粒径变小;少量极性单体的加入有助于得到粒径分布较窄的核壳结构纳米粒子,交联剂和单体彼此极性的差异会导致粒子表面粗糙。以St为聚合单体,当DVB的质量小于St质量的30%时,能够得到结构规整的纳米粒子,超过30%时,纳米粒子表面不再光滑。而以MMA为聚合单体,当DVB的质量为MMA的8%~30%时,粒子表面均凹凸不平。     

PMMA-PAN核壳结构复合乳胶的制备与表征

采用疏水引发剂引发的半连续无皂乳液聚合法,合成了Z均流体力学直径约70nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米乳胶。以PMMA纳米乳胶为种子,采用疏水引发剂引发的种子乳液聚合法,制备了PMMA-聚丙烯腈(PAN)核壳结构复合乳胶。采用动态光散射、傅里叶红外光谱、扫描电镜和透射电镜表征了各种乳胶粒的组成、尺寸、结构和微观形态。研究了反应温度、单体用量和表面活性剂用量对PMMA-PAN复合乳胶粒的结构和形态的影响。结果表明:PMMAPAN复合乳胶粒为核壳结构,其壳层厚度可通过改变单体用量进行调整。     

PMMA/P(AN-MMA)纳米复合粒子的制备与形貌表征

采用种子乳液聚合的方法制备PMMA／P(AN-MMA)纳米复合粒子,在第二阶段聚合过程中分别采用水溶性引发剂、油溶性引发剂以及氧化还原引发体系,通过透射电子显微镜(TEM)来观察复合乳胶粒子的形态结构,得到的PMMA／P(AN-MMA)纳米复合粒子为半球形结构,与热力学理论预测结果一致。     

光引发常规乳液聚合制备氨基聚苯乙烯纳米粒子

采用一种简单易行的方法制备了氨基功能化的聚苯乙烯纳米粒子.首先,采用4-乙烯基苄氯与1,3-丙二胺置换反应制备了含有氨基功能基团的可聚合单体N-(3-氨基丙基)对乙烯基苄基亚胺(CVPD).然后,采用乳液聚合,以苯乙烯(St)和CVPD为共聚单体,水溶性的4-(2-羟乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮(Irgacure 2959)为光引发剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,经紫外光辐照引发,合成了P(St-co-CVPD)二元共聚物的纳米胶乳.体系的乳化剂用量仅为体系总质量的0.1 wt%～0.8 wt%,远小于常用来制备纳米粒子的微乳液体系的乳化剂用量.用透射电子显微镜(TEM)和激光粒度分析仪(DLS)表征了P(St-co-CVPD)纳米粒子的粒径和粒径分布.用红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)证明了P(St-co-CVPD)纳米粒子上氨基的存在,并通过茚三酮显色反应定量检测了氨基含量.分别研究了单体配比,引发剂浓度,乳化剂用量以及紫外光强度对反应体系的影响.实验结果表明,产物粒子尺寸为30～600 nm,氨基通过共价键连接在粒子上,其含量为1.2×10-5～1.6×10-4 mol/g.该乳液体系聚合反应速率较快,单体转化率在60 min内即可达到80%.所得粒子的氨基含量可以通过单体配比进行调节.粒子尺寸可通过单体配比,引发剂浓度,乳化剂用量以及紫外光强度进行调节.     

Preparation of poly(methyl methacrylate) grafted hydroxyapatite nanoparticles via reverse ATRP

Surface-initiated reverse atom transfer radical polymerization (reverse ATRP) technical was successfully employed to modify hydroxyapatite (HAP) nanoparticles with poly(methyl methacrylate) (PMMA). The peroxide initiator moiety for reverse ATRP was covalently attached to the HAP surface through the surface hydroxyl groups. Reverse ATRP of methyl methacrylate (MMA) from the initiator-functionalized HAP was carried out, and the end bromide groups of grafted PMMA initiated ATRP of MMA subsequently. Fourier transformation infrared (FTIR) spectroscopy, thermal gravimetric analysis (TGA) and transmission electron microscopy (TEM) were employed to confirm the grafting and to characterize the nanoparticle structure. The grafted PMMA gave HAP nanoparticles excellent dispersibility in MMA monomer. As the amount of grafted PMMA increased, the dispersibility of surface-grafted HAP and the compressive strength of HAP/PMMA composites were improved.     

N,N-二乙基硫代氨基甲酰硫基团(S_2CNEt_2)为假卤原子转移的原子转移自由基聚合新体系

综述了原子转移自由基聚合 (ATRP)中 ,以N ,N 二乙基硫代氨基甲酰硫基团 (S2 CNEt2 )转移实现活性聚合、控制聚合物结构的 4种新方法 :非卤化物 ,N ,N 二乙基二硫代氨基甲酸亚铜 [Cu(S2 CNEt2 ) ]催化甲基丙烯酸甲酯 (MMA)的正向ATRP ;2 ,2′ 联吡啶存在的条件下 ,过氧化苯甲酰 (BPO)与Cu(S2 CNEt2 )的氧化还原反应控制MMA的本体反向ATRP;同时含可转移卤原子、基团的氯化二乙基二硫代氨基甲酸铜 [Cu(S2 CNEt2 ) Cl]成功地用于偶氮二异丁腈或BPO引发的乙烯类单体反向ATRP.假卤原子S2 CNEt2 转移的ATRP得到窄分布的精确结构聚合物分子链ω 端含有光敏基团S2 CNEt2 ,可引发乙烯类单体的常温光聚合 ,实现ATRP与光聚合相结合制备嵌段共聚物     

Synthesis of Poly (methyl methacrylate)/Zinc Oxide Nanocomposite with Core-Shell Morphology by Atom Transfer Radical Polymerization

A method to prepare zinc oxide (ZnO) nanoparticles with a covalently bonded poly(methyl methacrylate) (PMMA) shell by surface initiated atom transfer radical polymerization (ATRP) was reported. First, the initiator for ATRP was covalently bonded onto the surface of zinc oxide nanoparticles through our novel method. Firstly, the surface of ZnO nanoparticle was treated with 3-aminopropyl triethoxysilane, a silane coupling agent, and then this functionalization nanoparticle was reacted with α-chloro phenyl acetyl chloride to prepare atom transfer radical polymerization macroinitiator. The metal-catalyzed radical polymerization of MMA with ZnOmacroinitiator was performed using a copper catalyst system to give the ZnO-based nanoparticles hybrids linking PMMA segments (poly (methyl methacrylate)/zinc oxide nanocomposite). These hybrid nanoparticles had an exceptionally good dispersability in organic solvents and were subjected to detailed characterization using FTIR, TEM and TGA and DSC analyzed.     

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。     

四丁基碘化铵催化甲基丙烯酸甲酯的可逆-休眠自由基溶液聚合

以四丁基碘化铵(BNI) 为有机催化剂, 碘单质(I₂) 与偶氮二异庚腈(ABVN) 原位生成的碘代异庚腈为引发剂, 进行甲基丙烯酸甲酯(MMA) 的溶液聚合. 以甲苯为溶剂, MMA:I₂:ABVN的摩尔比为200:1:1.7, 考察了催化剂用量对聚合的影响. 结果表明, 加入催化剂可以缩短诱导期, 当I₂:BNI摩尔比为1:1时聚合反应的诱导期最短(1.7 h); 当BNI:I₂摩尔比为0.25:1~2:1之间时, 聚合物实测分子量与理论值十分接近, 分子量分布较窄, 分子量分布指数(M_w/M_n) 多在1.2以下. 考察了在N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)、 四氢呋喃(THF)、 苯甲醚、 苯和甲苯5种溶剂中的聚合反应, 发现在苯和甲苯中聚合可控性最佳, M_w/M_n多在1.2以下; 苯甲醚和THF中聚合速率较快, 聚合物分子量分布较苯中的略宽. 以DMF为溶剂时所得聚合物分子量分布很宽, 聚合可控性差. 核磁共振分析聚合物为碘封端结构, 碘原子封端的聚合物链所占比为91.6%.     

Synthesis of well‐defined polymer brushes on the surface of zinc antimonate nanoparticles through surface‐initiated atom transfer radical polymerization

Zinc antimonate nanoparticles consisting of antimony and zinc oxide were surface modified in a methanol solvent medium using triethoxysilane‐based atom transfer radical polymerization (ATRP) initiating group (i.e.,) 6‐(2‐bromo‐2‐methyl) propionyloxy hexyl triethoxysilane. Successful grafting of ATRP initiator on the surface of nanoparticles was confirmed by thermogravimetric analysis that shows a significant weight loss at around 250–410 °C. Grafting of ATRP initiator onto the surface was further corroborated using Fourier transform Infrared spectroscopy (FT‐IR) and X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS). The surface‐initiated ATRP of methyl methacrylate (MMA) mediated by a copper complex was carried out with the initiator‐fixed zinc antimonate nanoparticles in the presence of a sacrificial (free) initiator. The polymerization was preceded in a living manner in all examined cases; producing nanoparticles coated with well defined poly(methyl methacrylate) (PMMA) brushes with molecular weight in the range of 35–48K. Furthermore, PMMA‐grafted zinc antimonate nanoparticles were characterized using Thermogravimetric analysis (TGA) that exhibit significant weight loss in the temperature range of 300–410 °C confirming the formation of polymer brushes on the surface with the graft density as high as 0.26–0.27 chains/nm². The improvement in the dispersibility of PMMA‐grafted zinc antimonate nanoparticles was verified using ultraviolet‐visible spectroscopy and transmission electron microscopy. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem, 2010     

The Polymerization of Methyl Methacrylate with a New Nd(O—i-Pr)_3—AI(i-Bu)_3Catalyst System

ＴｈｅＰｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＭｅｔｈｙｌＭｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅｗｉｔｈａＮｅｗＮｄ（Ｏ—ｉ┐Ｐｒ）３—ＡＩ（ｉ┐Ｂｕ）３ＣａｔａｌｙｓｔＳｙｓｔｅｍ＊ＳＵＮＪｕｎ－ｑｕａｎ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＰｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．ａｎｄＥｎｇｉｎｅｒｉｎｇ,Ｚ...     

乙烯基单体与含氮氧稳定自由基单体的原子转移自由基共聚合研究

通过苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯与含氮氧稳定自由基的单体进行原子转移自由基共聚合 ,研究了共聚合反应的条件及动力学 ,成功地合成出侧链含TEMPO基团的氮氧稳定自由基聚合大分子引发剂 .大分子引发剂的结构通过核磁共振谱图进行确证 ,并对共聚合反应的历程进行了探讨     

Reverse atom transfer radical polymerization of methyl methacrylate with a new catalytic system,FeCl3/isophthalic acid

A new catalytic system, FeCl₃/isophthalic acid, was successfully used in the reverse atom transfer radical polymerization (RATRP) of methyl methacrylate (MMA) in the presence of a conventional radical initiator, 2,2′‐azo‐bis‐isobutyrontrile. Well‐defined poly(methyl methacrylate) (PMMA) was synthesized in an N,N‐dimethylformamide solvent at 90–120 °C. The polymerization was controlled up to a molecular weight of 50,000, and the polydispersity index was 1.4. Chain extension was performed to confirm the living nature of the polymer. The kinetics of the RATRP of MMA with FeCl₃/isophthalic acid as the catalyst system was investigated. The apparent activation energy was 10.47 kcal/mol. The presence of the end chloride atom on the resulting PMMA was demonstrated by ¹H NMR spectroscopy. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Polym Sci A: Polym Chem 39: 765–774, 2001     

CuX2络合物催化甲基丙烯酸甲酯的氧化聚合

研究了高氧化态过渡金属卤化物络合物催化甲基丙烯酸甲酯(MMA)的氧化聚合.首先在叔胺类聚合物存在条件下以CuBr2/2,2′-联吡啶(bPy)络合物催化MMA在不同溶剂中的氧化聚合,结果在环己酮中得到PMMA均聚物,CuBr2/bPy同叔胺的氧化还原引发可以忽略.随后在环己酮中分别以不同络合物催化MMA的氧化聚合.结果...