三硫代碳酸酯引发的苯乙烯活性自由基光聚合

合成了一种可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)链转移试剂S,S′-二(α,α′-甲基α-″-乙酸)三硫代碳酸酯(TR IT),对以TR IT为链转移剂,苯乙烯(S t)等单体室温下的紫外光引发聚合进行了研究。得到了分布比较窄的PS t(M-w/M-n=1.10~1.14)。研究了S t光聚合过程,ln[M]0/[M]随聚合时间的延长呈线性增加,分子量随转化率也呈线性增长。用FT-IR、NM R等方法对所得聚合物的结构进行了研究,结果表明,聚合物分子链中含有三硫代碳酸酯基。以合成的含有三硫代碳酸酯基的PS t-S-C(=S)-S-PS t为大分子引发剂,在相同的光聚合条件下引发丙烯酸丁酯(BA),得到了分子量分布窄的PS t-PBA-PS t三嵌段共聚物。     

两亲性三嵌段聚合物的合成与表征及分子自组装行为

以三硫代碳酸(α,α′-二甲基α-″-乙酸)酯为链转移剂,苯乙烯为第一单体,通过RAFT聚合技术合成出大分子链转移剂(PS-CTA);以甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯为第二共聚单体合成出具有不同链长的三嵌段聚合物。GPC对PS-CTA的表征表明:PS-CTA的分子量分别为2100、3500和5000g/m o l,分子量分布约为1.03;NM R表征确定了三嵌段共聚物的结构。三嵌段共聚物在选择性溶剂中可自组装成胶束,通过TEM观察发现胶束呈球形;并且胶束的尺寸随嵌段共聚物分子量的增加而增加。     

三嵌段聚合离子液体共聚物PMMA-b-PBMA-b-PILs的合成及表征

以偶氮二异丁腈为引发剂、S-十二烷基-S′-(α,α′-二甲基-α″-乙酸)-三硫代碳酸酯为链转移剂,通过可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)方法,制备了聚甲基丙烯酸甲酯PMMA-CTA大分子链转移剂,在大分子链转移剂的作用下,依次引发甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸二甲胺乙酯(DMAEMA)聚合,合成了相对分子质量分布指数为1.32的三嵌段共聚物——聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯(PMMA205-b-PBMA136-b-PDMAEMA128,下标为聚合度),采用核磁共振氢谱仪、傅里叶变换红外光谱仪对共聚物的结构进行了表征。将共聚物与溴代正丁烷发生季铵化反应,再分别与氟硼酸钠(NaBF4)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)进行阴离子交换,得到含有不同反离子(Br-、BF4-、TFSI-)的三嵌段聚合离子液体共聚物PMMA-b-PBMA-b-PILS。电化学交流阻抗方法测定PMMA-b-PBMA-b-PILS的离子电导率为1×10-2S/cm。     

可逆加成-断裂链转移聚合-细乳液聚合法合成聚异戊二烯-b-聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物

在水分散的细乳液体系中,以S-正十二烷基-S′-(α,α′-二甲基-α″-乙酸基)三硫代碳酸酯为链转移剂、偶氮二氰基戊酸为引发剂,采用连续加料的方式,依次引发异戊二烯、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯等单体聚合,制备了结构明确的聚异戊二烯-b-聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物。采用凝胶渗透色谱、核磁氢谱和差示量热等方法对嵌段聚合物进行了表征。     

两亲性嵌段共聚物PLA-b-PDMAEMA的合成及性能研究

以2-苄基三硫代碳酸酯基乙醇为引发剂,在辛酸亚锡催化下引发丙交酯(LA)开环聚合,合成大分子链转移剂PLA macro-CTA,加入第二单体聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA),通过可逆-加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,得到两亲性嵌段共聚物PLA-b-PDMAEMA。采用核磁共振光谱(1 HNMR和13 CNMR)、红外光谱(FT-IR)及凝胶色谱(GPC)对合成的共聚物化学结构进行表征,并通过接触角测试和热重分析(TGA)对其进行性能测试。结果表明成功合成了嵌段共聚物且分子量分布指数较窄;引入PDMAEMA链段后聚乳酸的热稳定性和亲水性得到提高。     

嵌段共聚物PS-b-PtBA的ATRP法合成及其多孔膜的制备

以α-溴丙酸甲酯(MBrP)为引发剂,CuBr/五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为催化体系,制备了出了窄分子量分布的聚苯乙烯。以PS-Br为大分子引发剂、CuBr/PMDETA为催化剂,合成两嵌段共聚物PS-b-PtBA,通过GPC、FTIR、1H-NMR、TGA进行表征。将水解后的两亲性嵌段共聚物PS-b-PAA利用呼吸图技术制备蜂窝状多孔膜。     

RAFT聚合制备嵌段聚合物对PP基材涂料附着力的改善

合成了RAFT试剂S-1-十二烷基-S’-(α,α’-二甲基-α"-乙酸)三硫代碳酸酯(DDAATB),并以此种RAFT试剂为链转移剂制备聚丙烯酸均聚物,再以此均聚物为大分子链转移剂,制备了聚丙烯酸-b-聚丙烯酸异冰片酯嵌段共聚物(PAA-b-PIBOA)。以制备的丙烯酸酯嵌段共聚物作为附着力促进剂,与UV树脂复配成UV涂料,考察了添加不同质量分数嵌段共聚物的涂料对PP基材的附着能力的改善,并与CPP进行了比较。研究结果表明,制备的丙烯酸酯嵌段共聚物可有效提高涂层对PP基材的粘附性,PIBOA链段分子量越大,效果越明显;将制备的PAA-b-PIBOA为附着力促进剂,分别添加至以聚酯丙烯酸酯、氯化聚醚为主体树脂的涂料配方中,通过附着力性能测试,发现合成的嵌段共聚物PAA-b-PIBOA能有效提高涂层对PP基材的附着力。     

温敏性含氟嵌段聚合物的制备与自组装性能

以丙烯酸六氟丁酯(HFBA)为疏水单体、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为亲水单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、S,S′-二(α,α′-甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯为链转移剂,采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)合成系列温敏性两亲三嵌段聚合物PNIPAM-PHFBA-PNIPAM,采用透光率法测定其温敏性、表面张力法测定其自组装性能,以苏丹红Ⅵ作为模型药物研究PNIPAM-PHFBA-PNIPAM胶束的载药性能。研究结果表明,由于含氟嵌段的引入,合成的两亲共聚物保持了良好的温敏性,低临界相转变温度(LCST)最高达33.5℃。聚合物易发生微相分离,能在较低浓度下自组装为稳定均匀的纳米级胶束,临界胶束浓度(CMC)在0.006 mg/mL左右。胶束具有良好的药物负载能力。     

双官能团大分子引发剂引发制备三嵌段共聚物

合成了以聚乙二醇400和聚氨酯预聚物为主体,两端各带有2-溴丙酰氧基的两种大分子引发剂,并以此分别对苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯进行原子转移自由基聚合(ATRP),得到了PS-PEG-PS,PS-PU-PS,PMMA-PEG-PMMA,PMMA-PU-PMMA四种“大-小-大”三嵌段共聚物,用^1H-NMR、GPC、DSC、TGA分别对其进行了表征和检测。结果表明,两种大分子引发剂均能引发合成分子量可控、分子量分布较窄的嵌段共聚物,两种大分子引发剂对MMA的聚合速度明显高于St。热分析表明,三嵌段中的小嵌段,无论是较软的PEG-400或较硬的PU,均可使PS及PMMA的Tg有不同程度的下降。     

纳米铜/PMMA-b-PS的超声合成及有序组装

在超声辐射作用下,以α-溴代丙酸乙酯为引发剂,溴化亚铜/2,2-联吡啶为催化体系,通过原子转移自由基聚合(A-TRP)制备了分子链末端含有一个α-溴原子的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-Br)。以此为大分子引发剂引发苯乙烯单体进行ATRP反应,制得聚甲基丙烯酸甲酯嵌段聚苯乙烯(PMMA-b-PS)共聚物。通过硼氢化钠还原聚合物体系中的溴化亚铜,从而得到纳米铜/PMMA-b-PS复合粒子。红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)表征嵌段共聚物的结构;凝胶渗透色谱(GPC)测定了共聚物的相对分子量和多分散系数;X射线光电子能谱(XPS)证明纳米铜和PMMA-b-PS嵌段共聚物中PMMA之间存在一定的相互作用;通过高分辨透射电子显微镜(HTEM)观察到纳米铜具有诱导聚合物组装的现象。     

大分子链转移剂活性对聚合物分散液晶电光性能的影响

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)、引发转移终止(Iniferter)、反向原子转移自由基聚合(RATRP)等活性自由基聚合方法,合成了分子量相近而带有不同端基的大分子链转移剂。通过紫外光聚合诱导相分离法制备聚合物分散液晶(PDLC)膜。通过研究大分子链转移剂光引发活性,发现采用RAFT聚合制备的大分子链转移剂具有较高的光活性,带有Iniferter活性基团的大分子链转移剂光活性很低。对不同大分子链转移剂制备的PDLC膜的电光性能进行比较,发现采用RAFT法合成的具有高光活性的大分子链转移剂能够使PDLC膜具有较高的开态透光率和较低的驱动电压。加入大分子链转移剂会导致PDLC记忆效应升高。     

RAFT聚合制备丙烯酰胺-N-乙烯基吡咯烷酮嵌段共聚物及其水解物与性能表征

以S,S-二(α,α′-二甲基-α″-丙烯酸)三硫代碳酸酯(BDATC)为链转移剂,甲基丙烯酰胺(MAM)为第一单体,通过可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)法合成出链转移剂(PMAM-CTA),以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)作为第二单体合成PAM-b-PNVP,再水解得到含有氨基和羧基的CO2分离固定载体膜材料N-乙烯基-γ-氨基丁酸钠-丙烯酸钠共聚物(VSA-SA)。通过FT-IR、1H-NMR、XRD和DSC对PMAM-CTA、PMAM-b-PNVP和VSA-SA进行表征,采用GPC测定分子量及分子量分布。研究发现,该聚合具有活性可控聚合的特征,聚合动力学呈一级线性关系,得到数均相对分子质量可控、相对分子质量分布(1.2～1.3)窄的聚合物。与自由基聚合产物相比,水解产物VSA-SA的结晶度减小,载体含量增加。     

含有POSS的嵌段聚合物的制备及热性能

以单官能团笼状结构倍半硅氧烷(POSS)为引发剂,氯化亚铜/2,2-联吡啶为催化体系,甲苯为溶剂,采用原子转移自由基聚合法(ATRP)制备了大分子引发剂POSS/PMMA和POSS/PMMA-PS嵌段聚合物。通过核磁共振(1H-NMR)、X射线光电子能谱(XPS)和凝胶渗透色谱(GPC)表征了大分子引发剂和嵌段聚合物的结构,实现了POSS在聚合物中的单分散。此外,热重分析(TGA)结果表明,POSS/PMMA和POSS/PMMA-PS嵌段聚合物的分解温度与纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)相比分别提高了60℃和151℃。     

元素碘存在下合成聚醋酸乙烯酯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物

在元素碘存在下,用衰减链转移聚合(DT)的方法合成以碘为端基的聚醋酸乙烯酯(PVAc-I),并以此为大分子引发剂,分别用三种不同的催化体系引发甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合(ATRP),共聚过程符合ATRP机理,所得共聚物通过GPC和1H-NMR表征,证明是分子量分布较窄(■w/-■n=1.4-1.8)的二嵌段共聚物PVAc-b-PMMA。     

聚羧酸分散剂MPEGA-b-AA-b-MPEGA制备及分散性研究

以丙烯酸(AA)、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(MPEGA)为聚合单体,S,S′-双(2-甲基-2-丙酸基)三硫代碳酸酯(BDATC)为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合方法,合成三嵌段聚合物分散剂MPEGA-b-AA-b-MPEGA,通过FT-IR、GPC、粒度分析、旋转黏度、悬浮率和沉降率等方法测定,发现聚合物分散剂P3对TiO_2具有较好的分散性,悬浮率为99.23%。25℃悬浮液沉降6d后,沉降率仅为5%。     

RAFT法制备高分子量窄分布的PS聚合物

以二硫代枯酯(CDB)为链转移剂,AIBN作为引发剂,用可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合方法制备了高分子量窄分布的PS聚合物,其重均分子量可达到-Mw=465 000 g/mol,数均分子量达到-Mn=333 000 g/mol,分布指数D=1.40。考察了链转移剂浓度、聚合温度和聚合时间对PS聚合物的分布指数和分子量的影响,此方法制得的PS聚合物能满足工程材料的要求。     

PBMA-b-PDMS-b-PBMA嵌段聚合物的合成与表征

以羟基封端的聚二甲基硅氧烷和α-溴代异丁酰溴为原料,制备了双官能度Br-PDMS-Br,并以此为大分子引发剂,CuCl和2,2’-联吡啶为催化剂,通过原子转移自由基聚合制备了聚甲基丙烯酸丁酯-聚二甲基硅氧烷-聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA-b-PDMS-b-PBMA)三嵌段聚合物。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁(1 H NMR)、凝胶渗透色谱分析仪(GPC)、热失重分析仪(TGA)、接触角测试仪、扫描电子显微镜(SEM)对三嵌段聚合物的结构及聚合反应进行了表征与测试。结果表明三嵌段聚合物具有较好的热稳定性、疏水性和微相分离。     

以乙基黄原酸丙酸乙酯为链转移剂的PMMA-b-PS的可逆加成断链转移自由基聚合

将乙基黄原酸丙酸乙酯作为链转移剂,进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆加成断链转移自由基聚合(RAFT),并将得到的产物作为大分子链转移剂,加入第二单体苯乙烯(St)进行扩链反应,制备了PMMA-b-PS嵌段共聚物。通过红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱、热重分析和差示扫描量热等测试手段对制备的PMMA-b-PS嵌段共聚物进行分析表征。研究表明,第二单体St与大分子链转移剂发生了共聚,形成了嵌段共聚物;制备所得PMMA-b-PS嵌段共聚物的数均相对分子质量明显增加,相对分子质量分布变宽,初始热分解温度明显提高,玻璃化转变温度介于PMMA与PS的玻璃化转变温度之间。     

ABA型三嵌段聚合物的可控聚合

以AIBN为引发剂,FeCl3/PPh3为催化剂,在80℃进行丙烯酸丁酯的反向原子转移自由基聚合反应,制备了末端含氯的分子量分布窄的聚丙烯酸丁酯,再以此为大分子引发剂,引发苯乙烯进行原子转移自由基聚合反应,得到两嵌段聚合物。最后在强还原剂和一价铜盐的催化下,进行两嵌段聚合物之间的偶合反应,得到聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯-b聚丙烯酸丁酯(PBA-b-PSt-b-PBA)ABA型三嵌段聚合物,PDI为1.127。聚合过程的动力学研究和产物核磁表征,表明该聚合体系为可控聚合,得到了分子量可控、分布窄的聚合物。     

DPE存在下甲基丙烯酸甲酯的聚合物结构表征及嵌段聚合物的制备

以偶氮二异庚腈(ABVN)为引发剂,在高浓度的1,1-二苯基乙烯(DPE)存在下,于60℃合成了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)低聚物,并通过凝胶渗透色谱(GPC)和电喷雾电离飞行时间质谱(ESI-Q-TOF-MS)进行表征。结果表明,即使在高浓度的DPE下,也只有1个DPE分子结合到PMMA的聚合物链中。进而在PMMA前驱体为大分子引发剂的条件下引发第二单体丙烯酸叔丁酯(tBA)的聚合,成功得到PMMA-b-PtBA嵌段聚合物,并通过GPC和核磁表征。