红外光谱法研究苯乙烯原子转移自由基聚合反应动力学

利用红外光谱法测定反应转化率研究原子转移自由基聚合反应动力学。在环己酮溶液中,以卤代烃为引发剂,过渡金属卤化物与配位剂２,２‘－联吡啶为催化体系,进行了苯乙烯聚合。分别就反应温度,反应物浓度和引发体系对苯乙烯聚合速率的影响进行了动力学测定,证实了原子转移自由基聚合具有活性聚合的特征,同时计算并讨论了苯乙烯原子转移自由基聚合反应的动力学数据。     

原子转移自由基聚合及可控自由基聚合

以作者在原子转移自由基聚合领域的研究成果为主导,结合国内外文献,对近年来出现的颇具影响的可控自由基聚合体系与进行了评述与展望。     

微波辐照下丙烯酰胺的原子转移自由基共聚合

在微波辐射下,以水为反应介质,2-氯丙酰胺为引发剂,氯化亚铜/2,2′-联吡啶为催化体系,自制的磺基甜菜碱两性离子功能单体3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸盐(DMAPS)与丙烯酰胺(AM)单体进行原子转移自由基共聚合反应,得到磺基甜菜碱型两性离子聚合物P(AM-DMAPS)。 讨论了微波功率、反应时间、单体用量、引发剂用量、催化剂和配体用量等因素对聚合反应的影响,并与相应的热聚合法进行了对照。 结果表明,微波辐射功率240 W,反应时间为1250 s时,微波辐射下共聚合的表观速率常数(Kappp)为热聚合法4.5倍,此时AM与DMAPS在水介质中的最佳合成条件为:单体总浓度4 mol/L(其中功能性单体DMAPS在混合单体中所占摩尔分数为1.0%),引发剂浓度0.015 mol/L,催化剂浓度0.01 mol/L。 此时转化率为40.15%,Mn为46410。     

甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的原子转移自由基共聚

研究了甲基丙烯酸丁酯（ＢＭＡ）和苯乙烯（Ｓ）这两种不同极性单体的原子转移自由基嵌段共聚和无规共聚,得到了实测分子量与理论分子量相近,分子量分布较窄的嵌段共聚物和无规共聚物．聚合过程中分子量和单体转化率成比例增加,多分散性指数变化不大．用１Ｈ ＮＭＲ法测定共聚组成,Ｋｅｌｅｎ Ｔｕｄｏｓ法计算竞聚率．得到ｒＳｔ＝０９１,ｒＢＭＡ＝０３２．     

原子转移自由基聚合的最新研究进展

原子转移自由基聚合(ATRP)是目前为止最具工业化应用前景的“活性”/可控自由基聚合之一。近年来对其广泛的研究使这一技术逐渐向着“提高可操作性”与“尽可能地减少金属催化剂用量”方面发展;与此同时,诞生了不同催化体系的ATRP衍生技术,如反向原子转移自由基聚合(RATRP)、正向反向同时引发的原子转移自由基聚合(SR&NI ATRP)、引发剂连续再生催化剂原子转移自由基聚合(ICAR ATRP)、电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)和电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)等多种基于ATRP的新方法。本文概述了这几种ATRP体系的发展历程与基本原理,并对其国内外的最新研究进展进行了综述。     

甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的原子转移自由基嵌段共聚

活性聚合以其无链转移、无链终止和引发速度远大于增长速率的特点,应用于合成单分散聚合物、预定序列结构的嵌段共聚物等．常用的活性聚合方法如阴离子聚合、阳离子聚合及基团转移聚合对反应条件要求苛刻,不能用于丙烯酸酯类极性单体和苯乙烯类非极性单体的嵌段共聚．与...     

原子转移自由基聚合的研究进展

综述了原子转移自由基“活性”聚合研究的进展，包括采用的各种引发体系，聚合反应机理，动力学研究以及所合成的各种模型聚合物。通过原子 转移自由基聚合可以方便地合成各种结构的模型聚合物，２包括窄分的均聚物，交替，无规和渐变共聚物、特殊链端的聚合物，嵌段和接枝共聚物等。     

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     

甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基悬浮聚合

以 1 苯基氯乙烷为引发剂 ,氯化亚铜为催化剂 ,2 ,2 联吡啶为配体 ,外加搅拌 ,氮气保护下进行了甲基丙烯酸甲酯 (MMA)在 80℃下的原子转移悬浮聚合 .结果表明 ,聚合反应符合对单体浓度为一级的动力学关系 .经计算聚合体系的增长自由基浓度为 5 .74× 10 - 8mol L .聚合物分子量随转化率呈线性增加 ,分子量分布较窄 ,Mw Mn 在 1.37～ 1.40之间 .还以AIBN为引发剂 ,在三氯化铁和三苯基膦存在下进行了MMA的反向原子转移本体和悬浮聚合研究 .结果证明本体聚合具有好的可控特征 ,分子量随转化率呈线性增长 ,分子量分布指数在 1.2 7～ 1.31之间 .聚合反应速率较快 ,聚合体系中的增长自由基浓度较高 ,为 1.6 4× 10 - 7mol L .而在此催化体系下的悬浮聚合则完全失去了活性特征     

乳液原子转移自由基聚合*

原子转移自由基聚合(ATRP)应用于乳液聚合体系的主要挑战在于如何同时保证乳液的稳定性和聚合反应的可控性。本文主要对乳液ATRP体系中影响聚合反应可控性和乳液稳定性的各种因素、乳液ATRP的机理和乳液ATRP的应用等方面进行了综述。表面活性剂亲水亲油性及其亲水亲油基团的化学性质、催化剂/配体在油/水两相之间的分配行为、引发剂的溶解性、反应温度以及各组分的浓度是影响反应可控性和乳液稳定性的主要因素。各组分在油/水两相中的分配行为使得乳液ATRP的机理比传统乳液聚合更加复杂。乳液原子转移自由基聚合结合了活性自由基聚合和乳液聚合的优点,在理论研究和工业生产上具有很大的应用前景。     

甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的原子转移自由基共聚

研究了甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯两种不同极性单体的原子转移自由基嵌段共聚和无规共聚，得到了实测分子量与理论分子量相近、分子量分布较窄的嵌段共聚物和无规共聚物。聚合过程中分子量和单体转化率成比例增加，多分散性指数变化不大。用＾１Ｈ ＮＭＲ法测定共聚组成，Ｋdisplay status     

氢氧根对苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯ATRP悬浮共聚的影响

在85℃下,以α-溴异丁酰溴为引发剂、氯化亚铜为催化剂、2,2′-联吡啶(bpy)为配体,研究了氢氧化钠(NaOH)含量对苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基悬浮共聚合的影响。1H-NMR分析和共聚竞聚率(rSt=0.83,rMMA=0.82)表明St/MMA原子转移悬浮共聚容易形成恒比共聚。ATRP的悬浮聚合表现出较好的可控/活性特征。在试验水相中氢氧根浓度为0至3%的范围内,单体转化率、ln[M]0/[M]和表观反应速率常数kappp都随着氢氧根浓度增大而增大。氢氧根并不影响聚合反应的一级动力学特征,但具有加速St/MMA原子转移悬浮共聚反应的作用。探讨了氢氧根在St/MMA原子转移悬浮共聚反应中的作用机理。     

Semibatch Atom Transfer Radical Copolymerization of Styrene and Butyl Acrylate

Summary: Batch and semibatch butyl acrylate (BA) polymerizations are carried out using a heterogeneous atom transfer radical polymerization (ATRP) catalyst system, with excellent molecular weight (MW) control maintained at temperatures below 80 °C. A kinetic model, using rate coefficients from literature and catalyst solubility data from this study, provides a good representation of the experimental results, after modifying the model to account for the decrease in rate caused by intramolecular chain transfer. It is also demonstrated experimentally that well-defined random, gradient, and block styrene/BA copolymers can be synthesized by manipulating monomer feed profiles in the ATRP semibatch process.     

2-溴代环己酮引发的苯乙烯原子转移自由基聚合

在铜体系催化的卤原子转移自由基聚合反应中 ,已有多种卤化物被作为引发剂使用 ,如α-卤代酯、α-卤代腈、多卤代烃、卤代苄基化合物及芳磺酰氯等 [1] ,最近又有报道称 N-氯代磺酰胺也可以作为引发剂使用 [2 ] .但以 α-卤代酮作引发剂只在钌系 [3～ 7]、铁系 [8]及镍系 [9]催化的原子转移自由基聚合中进行了研究 ,尤其是 Swawamoto等 [3～ 6] 对 Ru Cl2 (PPh3 ) 3 作催化剂 ,α,α-二氯苯甲酮和 1 ,1 ,1 -三氯丙酮作引发剂进行的甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合进行了非常系统的研究 .由于羰基的吸电子能力较强 ,α-卤代酮的卤原子…     

氧化硼对苯乙烯原子转移自由基聚合的加速作用

以2-溴丙酸乙酯为引发剂, 溴化亚铜为催化剂, N,N,N′,N″,N″-五甲基二乙基三胺为配体, 以氧化硼为加速剂, 进行了苯乙烯原子转移自由基聚合的加速研究. 发现氧化硼与引发剂比例为4时, 加速效果最为明显, 且对分子量的控制效果较好. 在85 ℃时, 添加该比例的氧化硼, 苯乙烯在6 h的聚合转化率达到78.5%. 在65, 75及85 ℃条件下, 加入氧化硼时体系的聚合反应动力学为一级反应, 苯乙烯聚合速率分别为空白体系的1.82, 1.54和1.5倍; 聚合物的分子量可控, 分子量分布窄, 体系呈现明显的活性聚合特征. 通过核磁共振谱对聚合物的结构进行了表征, 证明氧化硼在整个聚合过程中只起加速作用, 并不影响聚合机理和聚苯乙烯的结构. 氧化硼价廉, 有利于实现原子转移聚合的工业化.     

原子转移自由基聚合与高分子构筑

活性聚合反应是目前高分子合成研究最为活跃的领域之一，原子转移自由基聚合反应（ATRP）是实现活性聚合的一种有效途径，可实现多种单体的活性聚合和可控自由基聚合。本文介绍了原子转移自由基聚合反应机理，重点综述了原子转移自由基聚合在高分子合成中的应用。     

原子转移自由基法合成八臂星型聚苯乙烯

设计合成了星型聚合物引发剂四(2,2-二氯乙酸)季戊四醇酯(TDCAP), 并通过原子转移自由基聚合合成了八臂星型聚苯乙烯. 用FTIR, 1H NMR和GPC等手段对引发剂和星型高分子的结构进行了表征.