活性正离子聚合与原子转移自由基聚合转换合成聚β-蒎烯接枝共聚物

通过活性正离子聚合与原子转移自由基聚合(ATRP)转换合成了β-蒎烯与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)的新型接枝共聚物.首先以α-氯代乙苯/TiCl4/Ti(OiPr)4/nBu4NCl体系引发β-蒎烯活性正离子聚合,合成预定分子量大小和窄分子量分布的聚β-蒎烯,然后经N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)定量溴化,得到溴化聚β-蒎烯大分子引发剂(Br/β-蒎烯链节摩尔比为0.5).然后将该大分子引发剂与溴化亚铜(CuBr)/2,2′-联吡啶(bpy)复合,引发MMA、BA、St进行ATRP接枝聚合.接枝反应显示一级动力学特征,且产物的分子量及分子量分布可控,表明上述ATRP接枝聚合反应具有可控聚合特征.接枝产物的结构经1H-NMR分析得到进一步证实.     

哌嗪-二氧化硫电荷转移复合物引发的甲基丙烯酸甲酯光聚合

本文研究了哌嗪 (PPZ)与二氧化硫 (SO2 )电荷转移复合物 (CTC)的制备及其作为光引发剂引发甲基丙烯酸甲酯 (MMA)的聚合 ,发现PPZ/SO2 摩尔比对聚合速率影响甚大 .当PPZ/SO2 为 1∶2时 ,形成了具有潜在引发能力的复合物 (Ⅰ ) .Ⅰ引发MMA光聚合的动力学关系式为Rp =Kp [Ⅰ ] 0 .34[MMA] 1.0 6 ,表观活化能为 2 3 7kJ/mol.并对引发机理进行了探讨     

可聚合的光引发转移终止剂合成接枝共聚物

采用一种可聚合的光引发转移终止剂 ,2 N ,N 二乙基二硫代氨基甲酰氧基乙酸 β 甲基丙烯酰氧基乙酯 (MAEDCA) ,通过两种途径制备了含有聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)和聚苯乙烯 (PSt)链段的接枝共聚物 .其一是将MAEDCA作为引发剂 ,在紫外光照射下引发MMA聚合 ,得到大分子单体 ,通过大分子单体与St的共聚合得到 .考察了所用大分子单体的分子量和浓度对共聚合的影响 .其二是将MAEDCA作为单体与MMA共聚得到侧链上含有N ,N 二乙基二硫代氨基甲酰氧基 (DC)基团的无规共聚物 ,P(MMA co MAEDCA) .在紫外光照射下 ,P(MMA co MAEDCA)作为大分子引发剂引发St聚合 ,得到P(MMA co MAEDCA) g PSt的共聚物 ,研究了接枝共聚合过程的活性自由基聚合特征     

甲基咪唑乙酸盐介质中CuBr催化的MMA活性聚合

以甲基咪唑乙酸盐为聚合介质、α-溴代异丁酸乙酯/溴化亚铜为引发体系,研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP).结果表明:MMA的聚合具有活性自由基聚合的特征.聚合体系中的引发剂和催化剂CuBr比例分别为0.33:1、1:1和1:3时,聚合体系具有活性可控的特征,所得的PMMA分子量分布较窄Mw/Mn＜1.26,体系的引发效率随着引发剂浓度的增加而降低.     

氨基酸希夫碱铜(Ⅱ)催化MMA原子转移自由基聚合的研究

分别以L-蛋氨酸和L-组氨酸为原料,与水杨醛通过缩合反应合成了两个氨基酸水杨醛希夫碱铜(Ⅱ)配合物(1a和1b).以1为催化剂,2-溴异丁酸乙酯为引发剂,进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合制得聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),其立构规整度由13C NMR测定.实验结果表明,PMMA数均分子量随MMA转化率线性...     

RAFT链转移剂存在下凹凸棒土表面甲基丙烯酸甲酯接枝聚合

将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)接枝到凹凸棒土(AT)表面,制得表面带有可聚合碳碳双键的改性粒子AT-MPS;以二硫代苯甲酸氰基异丙酯(CPDB)为链转移剂,采用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合技术,在AT表面进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝聚合.通过红外(FTIR)、热失重(TGA)等方法进行了表征,考察了引发剂以及RAFT链转移剂用量对聚合反应动力学和AT表面接枝聚合接枝率的影响.结果表明,PMMA通过RAFT聚合成功接枝在AT表面;基于RAFT过程的接枝聚合比传统自由基接枝聚合具有更长的反应时间和较高的接枝率.本体系相对适宜条件:温度为70℃,[MMA]/[CPDB]/[AIBN]为400/1/0.5.此条件下聚合反应具有很好的可控性,溶液中的聚合物分子量分布指数为1.2~1.3,AT表面PMMA接枝率为16.33%.引发剂和RAFT链转移剂用量过大均会造成接枝率降低.     

用ATRP法构筑核壳型梯度极性的多羟基多臂星状超支化聚合物及聚合物刷——三层聚合物刷的合成与表征

设计并通过原子转移自由基聚合方法 (ATRP)合成了核壳型具有梯度极性的多羟基多臂星状聚合物刷 .端羟基超支化聚 (3 乙基 3 羟甲基氧杂环丁烷 )与 2 溴 异丁基酰溴反应制得大分子引发剂 (HP Br) ,以Cu(I)Br和N ,N ,N′ ,N′ ,N″ 五甲基二乙基三胺 (PMDETA)为催化体系 ,进行甲基丙烯酸甲酯 (MMA)的ATRP反应 ,得到以甲基丙烯酸甲酯为臂的多臂星状超支化聚合物 (HP g PMMA) .又以HP g PMMA为引发剂 ,进行甲基丙烯酸羟乙酯 (HEMA)的ATRP聚合 ,得到核壳型具有梯度极性的多羟基多臂星状超支化聚合物 (HP g PMMA b PHEMA) ,继续将其羟基官能团溴代化 (与 2 溴 异丁基酰溴反应 ) ,引发HEMA的ATRP溶液聚合 ,得到了多臂星状超支化聚合物刷 .产物的结构用1 H NMR、FTIR、GPC等进行了表征和测试 .     

采用ATRP合成天然橡胶接枝共聚物——Ⅱ.ENR-g-PS的制备

以苯乙烯(St)为原料,天然橡胶-g-(2-溴-2-甲基丙酸)[ENR-Br(2)]为大分子引发剂,CuBr/PMDTA为催化体系,在甲苯中通过原子自由基聚合(ATRP)制得环氧化天然橡胶-g-聚苯乙烯[ENR-g-PS (3)],其结构经1H NMR和IR表征.动力学研究发现In{[M]0/[M]t}对时间具有很好的线性关系,符合一级动力学反应;在三氟乙酸存在下通过水解反应取切割3上的接枝聚苯乙烯链(1′),并用GPC测定其分子量(MnGPC)和多分散性指数(PDI),结果发现MnGPC和PDI随单体转化率的提高而增加.     

纳米SiO2锚固光敏基团引发MMA光接枝聚合研究

对纳米SiO2进行了锚固光引发剂的表面修饰,进而引发甲基丙烯酸甲脂(MMA)光接枝聚合制备有机/无机复合粒子.纳米SiO2粒子首先用氯化亚砜进行表面氯化,再与光引发剂2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮(Irgacure2959)反应从而锚固上光引发剂.通过紫外光引发MMA在经过修饰过的纳米SiO2表面上进行表面光接枝聚合.采用IR、TGA和TEM等方法表征了接枝前后纳米粒子的变化,证明了表面接枝物的存在,并研究了不同反应条件对单体转化率、接枝率和接枝效率的影响.研究结果表明,搅拌对接枝过程的影响比较显著.TGA结果显示未搅拌聚合时接枝率只能达到比较小的程度,而在搅拌条件下180min内MMA的接枝率可达到110%.     

机理转移法合成星形梳状聚丁二烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物的研究

结合活性负离子聚合与原子转移自由基聚合(ATRP),采用机理转移法制备了一系列窄分布且分子量可控的星形梳状聚丁二烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物(SC-(PB-g-PMMA)).首先通过阴离子聚合,制备星形聚丁二烯,后经甲酸-过氧化氢原位环氧化对链中部分双键进行环氧化,再与原位生成2-溴异丁酸发生酯化反应,得到具有链中活性溴的星形大分子引发剂(SPB-Brn).然后,利用该大分子引发剂,采用CuCl/CuCl2/PMDETA催化体系,通过ATRP聚合单体MMA,合成出星形梳状SC-(PB-g-PMMA)聚合物.通过GPC,1H-NMR和FTIR等分析手段对合成的星形大分子引发剂及星形梳状聚合物进结构表征,证实得到目标产物,并同时研究了聚合物的热力学性质与溶液性质.     

表面引发接枝聚合法制备凹凸棒土/聚甲基丙烯酸甲酯杂化粒子的研究

将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)接枝到凹凸棒土(AT)表面,制得表面键合伯氨基的改性粒子AT-APTES;通过AT-APTES表面的伯氨基和过硫酸铵(APS)构成氧化-还原引发体系,采用无皂乳液法实现甲基丙烯酸甲酯(MMA)在AT表面接枝聚合,制得最高接枝率为29.4%的杂化粒子AT-g-PMMA;采用红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)以及热失重分析(TGA)等方法对杂化粒子AT-g-PMMA进行了表征;研究了主要配方及工艺条件对表面引发接枝聚合接枝率的影响.结果表明,伯氨基-过硫酸铵引发体系可以有效引发MMA在AT表面接枝聚合,由于引发点位于AT表面,故接枝率较高.本研究体系适宜的温度为65℃,单体MMA用量为水质量的6%,APS用量为单体质量的1%,此工艺条件下可有效减小均聚反应对接枝聚合反应的影响.先接枝到AT表面的聚合物对后续的接枝聚合反应产生抑制作用,接枝率越高,抑制作用越大.     

Nd(O-i-Pr)3-Al(i-Bu)3配位催化甲基丙烯酸甲酯聚合反应的研究

甲基丙烯酸甲酯(MMA)能以自由基引发聚合,也能以格氏试剂、烷基锂或烷基铝引发阴离子聚合[1].六十年代来,ABE等人研究了Ti、V、Cr、Co、Mn等的Ziegler-Natta催化剂的催化聚合反应,提高聚合物的规整性[2].近年来出现了稀土配位催化聚合MMA及其它丙烯酸酯的报道[2～7],但较少有Nd(O-i-Pr)3配位催化MMA聚合的报道.     

三臂ATRP引发剂的合成及应用

分别以三乙醇胺、三聚氰胺为原料,通过酰化反应合成了三种具有配体功能的三臂原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂:三[2-(2-溴异丁酰氧基)乙基]胺,三[2-(4-氯甲基苯甲酰氧基)乙基]胺和2,4,6-三(2-溴异丁酰胺基)-1,3,5-三嗪,收率分别为81%,69%和83%。以三[2-(2-溴异丁酰氧基)乙基]胺既作引发剂又作配体进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的ATRP乳液聚合,结果表明反应前期与中期具有活性/可控特征。     

纳米SiO_2粒子锚固偶氮引发剂及接枝聚甲基丙烯酸甲酯

对纳米SiO2 粒子锚固偶氮引发剂 ,进而引发甲基丙烯酸甲酯聚合而制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 纳米SiO2 复合粒子进行了研究 .纳米SiO2 先用环氧型硅烷偶联剂处理 ,再与偶氮二氰基戊酸发生缩合反应而锚固上偶氮引发剂 ,通过差示扫描量热和元素分析证明了引发剂在纳米SiO2 表面的锚固 .通过改性纳米SiO2 存在下MMA的乳液聚合 ,制备得到了接枝率为 2 3 2 %、接枝效率为 36 1%的PMMA 纳米SiO2 复合粒子 .经乳液聚合后 ,纳米SiO2 粒子团聚程度减小 ,在水相中分散稳定 .     

氯丁胶乳乳液接枝甲基丙烯酸甲酯的反应动力学

采用乳液聚合法将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到氯丁胶乳上,红外光谱和核磁共振氢谱证实了接枝产物的生成。 研究了反应温度、乳化剂浓度、引发剂浓度和单体浓度对表观聚合速率的影响。 结果表明,当反应温度为50 ℃,引发剂叔丁基过氧化氢 四乙烯五胺（t-BHP/TEPA）用量为氯丁胶乳干重的0.5%,单体/聚合物质量比m(M)∶m(P)=3∶5,乳化剂十二烷基连苯醚二磺酸钠（DSB）用量为单体总质量1%时,单体转化率和接枝效率分别为99.1%和54.9%。 聚合反应动力学关系式为：Rp=Kc(E)0.15c(I)0.30c(MMA)1.41,式中,K为常数,在40~55 ℃范围内,聚合反应的表观活化能Ea＝60.2 kJ/mol。 接枝聚合基本符合自由基反应机理。     

氯丁胶乳乳液接枝甲基丙烯酸甲酯反应动力学

采用乳液聚合法将甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝到氯丁胶乳上,红外光谱和核磁共振氢谱证实了接枝产物的生成。研究了反应温度、乳化剂浓度、引发剂浓度和单体浓度对表观聚合速率的影响。结果表明,当反应温度为50℃,引发剂叔丁基过氧化氢-四乙烯五胺(t-BHP/TEPA)用量为氯丁胶乳干重的0.5%,单体/聚合物质量比m(M):m(P)=3:5,乳化剂十二烷基连苯醚二磺酸钠(DSB)用量为单体总质量1%时,单体转化率和接枝效率分别为99.1%和54.9%。聚合反应动力学关系式为:Rp=Kc(E)0.15c(I)0.30c(MMA)1.41,式中,K为常数,在40～55℃范围内,聚合反应的表观活化能Ea=60.2kJ/mol。接枝聚合基本符合自由基反应机理。     

甲基丙烯酸甲酯与海藻酸接枝共聚合反应的研究

研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)在过硫酸钾(KPS)-尿素(U)引发体系作用下与海藻酸钠的接枝共聚反应,红外吸收光谱证明了接枝共聚物的结构。结果表明,当[KPS]=[U]=4.0×10~(-3)mol/L、[MMA]=4.0×10~(-1)mol/L、海藻酸钠用量为20g/L,50℃反应5小时,接枝率及接枝效率较高。     

采用ATRP合成天然橡胶接枝共聚物——Ⅰ. ATRP大分子引发剂的制备

通过环氧化反应在天然橡胶分子链上引入环氧基制得环氧化天然橡胶(2);利用环氧基的反应活性,2与2-溴-2-甲基丙酸发生开环反应合成了原子转移自由基聚合(ATRP)大分子引发剂——天然橡胶-g-(2-溴-2-甲基丙酸),其结构经1H NMR和IR表征.     

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     

甲基丙烯酸甲酯在环烷酸钕-三异丁基铝α,α'-联吡啶催化体系中聚合研究

自60年代以来,Ziegler型催化剂用于极性单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合研究较多,如由钛、矾、铁等过渡金属化合物与烷基铝组成的催化剂[1～3].近年来出现了锆、稀土配位催化聚合MMA及其他丙烯酸酯的报道[4～6],这些催化剂引发MMA聚合机理相当复杂,有的为自由基型,有的则为配位阴离子型.本文报道极性单体MMA在环烷酸钕-三异丁基铝-α,α'-联吡啶体系中的聚合特征和聚合反应动力学,并初步探讨了反应机理.