对氯甲基苯乙烯共聚物引发甲基丙烯酸甲酯原子转移自由基聚合

通过偶氮二异丁氰(AIBN)引发苯乙烯(St)与对氯甲基苯乙烯(p-CMS)共聚,合成了二元共聚物P(St-co-CMS),在氯化亚铜/四甲基乙二胺(CuC l/TMEDA)催化下,以此二元共聚物为大分子引发剂引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP),成功地合成了结构明晰的以聚苯乙烯为主链、聚甲基丙烯酸甲酯为支链的接枝共聚物P(S-g-MMA)。大分子引发剂和接枝共聚物的结构通过红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)得到了确认,并测定了接枝共聚物的平均支链数目、平均支链长度、接枝率及接枝效率。结果表明,用这种方法制备的接枝共聚物相对分子质量分布较窄,支链数目及长度可控,接枝效率高达93.7%。     

氯化聚乙烯接枝(甲基)丙烯酸丁酯共聚物的合成与表征

介绍了一种采用原子转移自由基聚合法在无水无氧状态下制备氯化聚乙烯接枝(甲基)丙烯酸丁酯共聚物的合成工艺,并且利用核磁对产物进行了表征.根据谱图积分面积计算了接枝共聚物中(甲基)丙烯酸丁酯和氯的质量含量.比较了氯化聚乙烯接枝共聚物和氯化聚乙烯对聚氯乙烯冲击性能的增强效果.     

水相原子转移自由基聚合制备PVC-g-BA共聚物

以不同不稳定氯含量的聚氯乙烯(PVC)为大分子引发剂,CuCl2/三(2-吡啶甲基)胺(TPMA)为催化体系,抗坏血酸(AA)为还原剂,通过水相电子转移催化再生原子转移自由基聚合(ARGETATRP)制备PVC接枝丙烯酸丁酯(BA)共聚物(PVC-g-BA),研究聚合条件对BA聚合转化率和接枝率的影响。发现其它聚合条件相同时,采用不稳定氯含量高的PVC为大分子引发剂制备的PVC-g-BA的接枝PBA的平均分子量较低;随着BA单体用量增加,聚合转化率和接枝率增大;随着催化剂CuCl2用量和聚合温度的增加,转化率和接枝率先增加后减小;当PVC为1.589 g,BA为2.70 g,CuCl2用量为0.0048 g,AA/TPMA/CuCl2(mol)=15/5/1,聚合温度为70℃,可获得BA转化率为56.06%、接枝率为95.14%的PVC-g-BA产物;由于PVC仅部分溶胀于BA,导致PVC接枝不均匀,PVC-g-BA分子量分布出现双峰现象,接枝PBA的分子量大于理论分子量。     

PSt-b-PtBA嵌段共聚物的AGET-ATRP法合成

采用活性自由基聚合方法,第一步以苯乙烯为单体,引发剂为溴化苄(BzBr),氯化铁为催化剂,三苯基膦为配体,电子活化再生原子转移自由基聚(AGET-ATRP)法合成得到了聚苯乙烯(PSt-Cl)大分子引发剂;第二步用溴化亚铜(CuBr)为催化剂,联吡啶(bpy)作为配体,用原子转移自由基聚合(ATRP)法得到了嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸叔丁酯(PSt-b-PtBA)。产物的表征用凝胶渗透色谱(GPC)、红外、核磁;得到当温度为95℃时,n(tBA)/n(PSt-Cl)/n(CuBr)/n(bpy)=100∶1∶1∶2,反应时间为28h时,PSt-b-PtBA的分子量为11261,分子量分布(PDI)为1.43。     

活性自由基聚合制备结构明晰的苯乙烯和丙烯酸八氟戊酯接枝共聚物?貂

通过苯乙烯与对氯甲基苯乙烯进行氮氧稳定自由基共聚合,合成了苯乙烯和对氯甲基苯乙烯的无规共聚物,以上矣物为丙烯酸八氟戊酯原子转移自由基聚合的大分子引发剂,成功地合成了结构明晰的以聚苯乙烯为主链,聚丙烯酸八氟戊酯为侧链的接枝共聚物。     

功能化聚烯烃接枝共聚物的制备和应用研究新进展

介绍了制备功能化聚烯烃接枝共聚物的意义及近年来功能化聚烯烃接枝共聚物的设计与合成中的应用研究新进展,重点评述了制备功能化聚烯烃接枝共聚物时所采用的3种方法,I偶合接枝法;II引发接枝法:1阴离子聚合;2硼氧自由基存在下的控制自由基聚合;3原子转移自由基聚合(ATRP);4氮氧自由基存在下的控制自由基聚合(NMRP);5可逆加成-裂解链转移活性自由基聚合(RAFT);III直接接枝法,并对上述方法进行了简单的优缺点对比。随后介绍了功能化聚烯烃接枝共聚物的应用。最后对功能化聚烯烃接枝共聚物的未来发展趋势进行了展望,认为对新型、高效、实用的制备方法的探索以及实际应用将是功能化聚烯烃接枝共聚物领域的主要研究方向。     

星形多臂三嵌段聚合物h-PCMS-g-PMMA-b-PBMA的合成及表征

通过对氯甲基苯乙烯(CMS)自引发ATRP技术,制备了准球形聚对氯甲基苯乙烯(h-PCMS),再以h-PCMS作为大分子引发剂,通过连续两步ATRP聚合,合成了星形多臂共聚物h-PCMS_(2700)-g-PMMA_(20000)-b-PBMA_(30000)(下标为分子量),分子量分布为2. 0。采用IR、GPC、¹H NMR及DSC等技术对聚合物的结构和性能进行确认。1H NMR定量分析证明,h-PCMS中的苄基氯能够进一步引发单体MMA进行接枝聚合,而次苄基氯由于空间位阻较大不能进一步引发MMA的接枝反应。在每一个h-PCMS表面,有接近1/3的苄基氯参与反应,平均接枝臂数为4。     

星形多臂三嵌段聚合物h-PCMS-g-PMMA-b-PBMA的合成及表征

通过对氯甲基苯乙烯(CMS)自引发ATRP技术,制备了准球形聚对氯甲基苯乙烯(h-PCMS),再以h-PCMS作为大分子引发剂,通过连续两步ATRP聚合,合成了星形多臂共聚物h-PCMS_(2700)-g-PMMA_(20000)-b-PBMA_(30000)(下标为分子量),分子量分布为2. 0。采用IR、GPC、~1H NMR及DSC等技术对聚合物的结构和性能进行确认。1H NMR定量分析证明,h-PCMS中的苄基氯能够进一步引发单体MMA进行接枝聚合,而次苄基氯由于空间位阻较大不能进一步引发MMA的接枝反应。在每一个h-PCMS表面,有接近1/3的苄基氯参与反应,平均接枝臂数为4。     

偏氯乙烯活性自由基聚合及其嵌段共聚物合成研究进展

偏氯乙烯(VDC)是重要含氯单体之一,通过活性自由基聚合可以制备分子量可控、分子量分布窄的VDC聚合物,并可进一步制备VDC嵌段共聚物,提高VDC聚合物的性能、拓展其应用。本文对VDC活性自由基聚合(主要是可逆加成-断裂链转移聚合)及其嵌段共聚物合成研究进行了综述。     

原子转移自由基法合成乙丙橡胶接枝物中的热聚合研究

采用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成了三元乙丙橡胶与苯乙烯的接枝共聚物(EPDM-g-St),动力学研究表明聚合过程为“活性”聚合。在接枝聚合过程中发现了明显的苯乙烯热聚合现象。对接枝聚合中得到的均聚苯乙烯进行表征的结果表明,苯乙烯在ATRP接枝体系中的热聚合过程在一定程度上受到ATRP机理的控制;升高温度和延长反应时间使得热聚合更为显著。     

ARGET-ATRP合成双亲性嵌段共聚物及对二氧化钛分散效率的影响

以CuBr2（相对于单体物质的量的0.02%或0.01%）和还原剂、配体混合物为催化体系进行甲基丙烯酸 2(N,N-二甲氨基)乙酯（DMAEMA）的电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合（ARGET-ATRP）,研究了溶剂、配体和还原剂种类对聚合的影响,得到分子量分布较窄的（PDI=1.56）聚甲基丙烯酸 2(N,N-二甲氨基)乙酯（PDMAEMA-Br）。以PDMAEMA-Br为引发剂引发丙烯酸丁酯进行“一步法”ARGET-ATRP聚合,得到分子量分布很窄的（PDI=1.4）双亲性嵌段共聚物（PDMAEMA-bPBA)。核磁共振氢谱（1H NMR）测得共聚物组成与GPC测试结果相近。差示扫描量热分析（DSC）测试表明嵌段共聚物在-40.1℃和123.5℃处有两个玻璃化转变温度。该方法大大降低了铜盐催化剂的用量,降低了制备成本,使聚合产物的后处理更容易进行。所得双亲性嵌段共聚物可以作为分散剂,明显提高了二氧化钛在环氧树脂中的分散效率。     

在大孔硅基囊泡材料孔道内原位接枝有机聚合物

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为模板剂、正硅酸甲酯(TMOS)为硅源,采用水热法合成出孔径大于100 nm的硅基囊泡材料。同时采用两步法合成出带有硅烷偶联基团的有机自由基引发剂2-溴-2-甲基丙酸丁酯基三乙氧基硅烷(BPE)和2-溴-2甲基丙酸丁酯基二甲基氯硅烷(BPCM)。再利用偶联基团与囊泡材料孔道内表面的硅羟基偶联反应将自由基引发剂BPE和BPCM分别接枝到囊泡内表面,元素分析发现BPCM具有更高的接枝效率。然后在囊泡孔道内分别引发烯烃单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸丁酯(BMA)的原子转移自由基聚合(ATRP)反应,使单体在表面自由基上逐一反应形成聚合物刷。透射电镜(TEM)表征结果表明,孔道内表面接枝上了聚合物后囊泡保持较为完好。通过化学方法将聚合物切割下来,凝胶渗透色谱(GPC)分析发现接枝的PMMA和PBMA的数均分子量(Mn)分别为7600和11400,分子量分布指数(PDI)均为1.25。     

聚丙烯酸甲酯接枝改性纳米纤维素

利用羰基二咪唑(CDI)的高活性活化纳米纤维素(NCC),使NCC表面带有高反应活性的碳碳双键。再以2-溴异丁酸乙酯为引发剂,铜丝为催化剂,制备出低分子量的聚丙烯酸甲酯(PMA)。然后采用活性自由基聚合将PMA接枝到活化的NCC表面,制备出PMA接枝改性的NCC。采用凝胶渗透色谱测定合成的PMA的分子量及分子量分布;通过傅立叶变换红外光谱及X射线衍射分析等测试方法对改性前后的NCC的结构和性能进行了分析。实验结果表明,通过单电子转移活性自由基聚合法合成的PMA分子量为2 000,分子量分布窄(分布指数为1.14),并且其成功接枝到NCC表面。     

DPE法合成双亲性丙烯酸酯嵌段共聚物及用于颜料分散剂的研究

以1,1-二苯基乙烯(DPE)为分子量调节剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂进行甲基丙烯酸丁酯(BMA)的可控自由基聚合(DPE法)。研究了溶剂、DPE用量及反应温度对于聚合的影响,得到分子量分布较窄(PDI=1.43)的含有DPE半醌式休眠种结构的聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)。以PBMA为引发剂引发甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)聚合,得到分子量分布较窄的(PDI=2.0)双亲性嵌段共聚物(PBMA-b-PDMAEMA)。核磁共振氢谱(1H NMR)测得共聚物组成与GPC测试结果相近。差示扫描量热分析(DSC)测试表明嵌段共聚物在11℃和35℃处有两个玻璃化转变温度。色浆的流变和粒径测试及漆膜性能测试表明,将所得双亲性嵌段共聚物作为酞菁蓝颜料分散剂,可以明显提高酞菁蓝颜料在丙烯酸酯树脂中的分散效率。     

二醋酸纤维素接枝聚甲基丙烯酸甲酯的合成与表征

以二醋酸纤维素（CDA）为接枝骨架,利用原子转移自由基聚合(ATRP)技术接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),合成接枝共聚物(CDA-g-PMMA),采用FT-IR、1H-NMR、DSC、XRD和GPC等方法表征了CDA-g-PMMA的结构与物化性能,结果显示,支链PMMA的引入,降低了材料的熔融温度和结晶度,另外还增加了材料的韧性,ATRP方法有效的控制了共聚物相对分子质量分布系数。     

正反向同时引发ATRP制备凹凸棒土/聚苯乙烯杂化粒子

通过脱醇法在凹凸棒土(ATP)表面接枝γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)实现氨基化(ATP-APTES),再经酰胺化反应接枝α-溴代异丁酰溴,从而在ATP表面固载ATRP引发基团(ATP-Br);最后以2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)和ATP-Br为双组分引发体系进行正反向同时引发原子转移自由基聚合(SRNI ATRP)制备ATP接枝聚苯乙烯杂化粒子(ATP@PS)。结果表明AIBN结合ATP-Br引发体系进行SRNI ATRP具有活性/可控聚合的特征,随催化剂用量增大,体系过早偏离一级动力学行为。聚合温度在80℃,投料比为单体/催化剂/AIBN/ATPBr=200/0.3/0.05/0.5的条件下,接枝聚合物和游离聚合物分子量差异随转化率(c)增大逐渐增加,转化率为31.1%时,两者分子量分布(PDI)均保持在1.54以下,ATP-Br表面ATRP引发基团的引发效率为6.3%。杂化粒子在PS基体中分散得到明显改善。     

三嵌段共聚物PS-b-PI-b-PVBC的RAFT合成与表征

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法,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,偶氮二异丁腈为引发剂,合成窄分子量分布的聚苯乙烯大分子链转移剂(PS-CTA),在PS-CTA存在下,由引发剂依次引发异戊二烯(Ip)和对氯甲基苯乙烯(VBC)聚合,得到三嵌段聚合物PS-b-PI-b-PVBC。运用凝胶色谱、IR、原子力显微镜、1H NMR等技术对产物的结构进行表征。结果表明,所得嵌段共聚物分子量分布较窄(PDI=1.93),聚合过程具有活性/可控特征,聚合物薄膜在热退火后形成微观相分离,平均相区尺寸约为100 nm。     

三嵌段共聚物PS-b-PI-b-PVBC的RAFT合成与表征

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法,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,偶氮二异丁腈为引发剂,合成窄分子量分布的聚苯乙烯大分子链转移剂(PS-CTA),在PS-CTA存在下,由引发剂依次引发异戊二烯(Ip)和对氯甲基苯乙烯(VBC)聚合,得到三嵌段聚合物PS-b-PI-b-PVBC。运用凝胶色谱、IR、原子力显微镜、1H NMR等技术对产物的结构进行表征。结果表明,所得嵌段共聚物分子量分布较窄(PDI=1.93),聚合过程具有活性/可控特征,聚合物薄膜在热退火后形成微观相分离,平均相区尺寸约为100 nm。     

原子转移自由基聚合(ATRP)的研究进展

介绍了可以实现活性聚合的ATRP、RATRP、AGET ATRP和ARGET ATRP 4种原子转移自由基聚合的机理,综述了原子转移自由基聚合技术在合成两亲性嵌段共聚物、接枝聚合物和星型共聚物等中的研究进展。     

原子转移自由基聚合在合成接枝共聚物中的应用

本文综述了采用原子转移自由基聚合（ATRP）法合成接枝共聚物的研究进展。主要从大分子引发剂法和大分子单体法两方面介绍了原子转移自由基聚合在合成接枝聚合物中的应用。