丙烯腈与丙烯酸乙酯乳液共聚合及其表征

用氧化还原引发体系在低温下研究了丙烯腈与丙烯酸乙酯的乳液共聚合。考察了聚合温度、乳化剂浓度和分子量调节剂浓度对聚合的影响 ,结果表明 ,随温度升高 ,乳化剂浓度增大 ,单体转化率和分子量增大 ,乳液更稳定 ;链转移剂十二烷基硫醇浓度增加 ,分子量显著降低 ,转化率有所降低 ,表明十二烷基硫醇在调节分子量的同时也起着缓聚剂的作用。用激光粒径分析仪考察了 2 0℃时聚合过程中乳胶粒子大小的变化 ,发现聚合过程的成核和增长均在胶束中进行的。用凝胶渗透色谱法研究了十二烷基硫醇对聚合物分子量的影响 ,发现聚合时加入分子量调节剂 ,活性链寿命较短并呈单峰分布 :聚合时不加入分子量调节剂 ,活性链寿命较长并呈双峰分布。 DSC结果表明 ,随聚合体系中软单体含量增加 ,共聚物的玻璃化温度降低。     

偶氮引发剂对PAN及其原丝结构和热稳定化行为的影响

以丙烯腈和衣康酸为单体,以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,分别以含脒基的偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用溶液聚合法,制备了具有不同端基结构的丙烯腈与衣康酸共聚物PAN-AIBA和PAN-AIBN;经湿法纺丝得到聚丙烯腈(PAN)原丝,研究了AIBA,AIBN引发剂的分子结构对PAN相对分子质量、原丝结构、热行为的影响。结果表明:采用溶液聚合的方法,以AIBA为引发剂可制得适于湿法纺丝的PAN-AIBA,其环化反应的起始温度较PAN-AIBN的提前了20℃,放热峰较宽;与PAN-AIBN相比,PAN-AIBA原丝的晶粒尺寸更大、结晶度较高;在低温热稳定化条件下,PAN-AIBA原丝表现出优于PAN-AIBN的较高热环化效率,而在高温热处理时,二者热环化效率相近;通过利用AIBA引发剂在PAN大分子结构中引入脒基,有望改善PAN原丝的低温热稳定化行为。     

碘转移细乳液聚合制备氟代丙烯酸酯-丙烯酸十八酯共聚物

为了制备结构可控的疏水疏油丙烯酸酯共聚物,以碘仿为链转移剂、偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AIBA)为引发剂、十六烷基三甲基溴化铵/十六烷为主/助乳化剂,进行氟代丙烯酸酯-丙烯酸十八酯(FA-SA)碘转移细乳液共聚合。考察单体配比、聚合温度、引发剂浓度等对聚合动力学的影响,并对共聚物的结构和界面特性进行表征。结果表明:FA与SA质量比对初期聚合速率影响不大;聚合温度为60℃时,聚合速率较快,聚合转化率较高;随着AIBA浓度增大,聚合速率增大。碘仿调控的FA-SA细乳液共聚合可控性较好,符合一级动力学,具有活性自由基聚合特征。制备的FA-SA共聚物具有优异的疏水疏油特性,表面张力极低。     

丙烯酸/2—丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸共聚物的合成

以丙烯酸（AA）、2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸（AMPS）为原料，合成了一种水溶性共聚物阻垢剂。测定了共聚物的阻垢分散性能；探讨了单体配比、反应温度、分子量调节剂等对共聚物阻垢性能的影响。     

碳中空纤维膜用聚丙烯腈共聚物的合成

为开发碳中空纤维膜用聚丙烯腈PAN共聚物 ,采用氧化 -还原体系引发的水相悬浮聚合 ,讨论了温度、单体浓度、引发剂用量及聚合时间对产物聚合度和转化率的影响 ;得出了粘均分子质量为 10～ 2 0万的PAN共聚物合成的最佳条件     

二甲氨基链中多官能化溶聚丁苯橡胶的合成

采用负离子溶液聚合法,以仲丁基锂为引发剂、环己烷为溶剂、四氢呋喃为结构调节剂,以及1,1-双（4-二甲基氨基苯基）乙烯为官能化共聚单体与丁二烯和苯乙烯进行活性负离子共聚合,制备了二甲氨基链中多官能化丁二烯-苯乙烯共聚物,考察了聚合温度和结构调节剂用量对聚合动力学和聚合物微观结构的影响。结果表明,共聚物链中二甲氨基官能团数量可通过调整聚合温度和结构调节剂用量进行准确控制,随聚合温度升高和四氢呋喃用量的增加,单体的总反应速率和转化率都逐渐增大;聚合物中1,2-结构的含量随结构调节剂用量的增加而逐渐增大,随聚合温度升高而逐渐减小。求得聚合温度为50 ℃时丁二烯和苯乙烯单体的平均竞聚率为69.67。     

四氯化钛引发体系合成丁基橡胶

以TiCl4/H2O为引发体系,采用正离子聚合法制备了丁基橡胶（IIR）,考察了引发剂加入方式、异戊二烯（Ip）浓度、反应温度对聚合反应的影响,并通过核磁共振氢谱（1H-NMR）表征了IIR的微观结构。结果表明,采用滴加引发剂溶液的方式可使单体转化率达到66.9%,并且波动幅度很小;Ip浓度的提高可以增大IIR的不饱和度,但是也会导致IIR的数均分子量和单体转化率下降,适宜的Ip浓度为1.0×10-2～1.5×10-2 mol/L;低温的控制有利于单体转化率和IIR的数均分子量提高,但过低的温度可使溶剂凝固,最适宜的反应温度为-85 ℃。     

聚异丁烯橡胶的合成

研究了以三氯化铝为催化剂、氯甲烷为稀释剂的异丁烯低温聚合。考察了单体浓度、催化剂用量、聚合温度及调节剂用量对聚合反应的影响,并得出了调节剂α-二异丁烯用量与聚异丁烯分子量倒数间的回归线性方程。     

超低分子量聚丙烯酰胺的水溶液聚合

本文从丙烯酰胺单体出发,以过硫酸铵为引发剂,甲酸钠为链转移剂,采用水溶液聚合法合成了分子量在(2.6～10)×104范围内的聚丙烯酰胺,探讨了反应温度、单体浓度、分子量调节剂、引发剂等因素对聚合物分子量的影响.     

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。     

Molecular weight distribution of polyacrylonitrile produced in supercritical CO2

An effectively linear molecular weight calibration curve of polyacrylonitrile (PAN) was obtained using a copolymer standard with a single broad molecular weight distribution. The molecular weights and molecular weight distributions of PAN obtained from precipitation polymerization of acrylonitrile in supercritical CO₂ were quantitated by the calibration curve. The effects of monomer concentration, initiator concentration, the CO₂ pressure, and the total reaction time on the molecular weight and molecular weight distribution were studied in detail. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 86: 2338–2341, 2002     

过硫酸铵引发丙烯腈/衣康酸铵共聚合研究

为了合成高分子量的聚丙烯腈(PAN),选择衣康酸铵[(NH4)2IA]作为共聚单体,以过硫酸铵[(NH4)2S2O8]作为引发剂,采用水相沉淀聚合工艺,研究了单体配比对聚合反应的影响。利用元素分析、热分析和红外光谱研究了不同单体配比条件下共聚物的氧摩尔分数、热性能和结构特征。结果表明,水相沉淀聚合反应速率较快,且制得了粘均分子量高达58.46×104,(NH4)2IA的摩尔分数高达11.925%的聚丙烯腈共聚物;单体配比对共聚物的热性能有较大影响;红外光谱中有N—H键和羰基C＝O的伸缩振动,表明聚合物链中有(NH4)2IA存在。     

过硫酸铵引发丙烯腈／衣康酸铵的共聚合工艺研究

选择衣康酸铵[(NH4)2IA)]作为共聚单体,以过硫酸铵[(NH4)2S2O8]为引发剂,采用水相沉淀聚合工艺合成高分子质量的丙烯腈／衣康酸镀[AN／(NH4)2IA)]共聚物。研究了引发剂浓度、单体浓度、单体配比、聚合温度和聚合时间对共聚反应的影响。结果表明:该体系的聚合反应速率较快,且制得了粘均分子质量高达(38-75)×104的AN／(NH4)2IA共聚物。     

高分子量水溶性疏水缔合聚合物的合成条件研究

对合成AM/AHAC二元共聚物的引发体系进行了筛选,研究发现,用K2S2O8-DMAAM引发体系合成的聚合物相对分子量高于其它引发体系,并在此基础上进一步考察了DMAAM浓度、单体浓度、反应温度及反应时间对聚合物分子量的影响。结果表明,单体浓度为20%、K2S2O8浓度为80 mg/L,DMAAM浓度为60 mg/L,反应温度为30℃,反应时间为6 h条件下,合成的聚合物分子量较高。     

用于可再分散乳胶粉的阳离子苯丙乳液的合成

采用种子乳液聚合法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为乳化剂,偶氮二异丁眯盐酸盐(AIBA)为引发剂,引入亲水性阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及功能性单体丙烯酰胺(AM)〔m(DMC)∶m(AM)=1∶1〕来制备用于可再分散乳胶粉的阳离子苯丙乳液。探讨了聚合反应温度、乳化剂用量、引发剂用量、种子单体用量、阳离子单体用量等对乳液及可再分散乳胶粉性能的影响。确定最佳配方和工艺条件为:聚合反应温度为(80±2)℃、DMC添加量为2%(以主要聚合单体质量计,下同)、CTAB用量为2%(以单体总质量计,下同)、AIBA用量为0.53%(以单体总质量计,下同)、种子单体用量为10.0%(以单体总质量计,下同)。在该工艺条件下,合成的阳离子苯丙乳液粒径大小和分布适中、性能稳定,由其所制得的可再分散乳胶粉含水率低、平均粒径小、再分散性优良。     

微波辅助法合成高分子量聚丙烯酰胺

以丙烯酰胺(AM)为单体,水为溶剂,过硫酸铵(APS)和偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)为复合引发体系,采用微波辅助法制备聚丙烯酰胺(PAM)。研究了微波辐照功率、辐照时间、单体浓度、引发剂用量对聚丙烯酰胺分子量和单体残留率的影响,采用红外光谱(FT-IR)表征了聚合物产物结构,最后考察了剪切作用对PAM性能的影响。结果表明:采用微波辅助法制备的PAM反应时间短、能耗低、分子量高、单体残留率低;当微波功率为100 W,辐照时间为8 min,单体浓度为25%,引发剂用量为0.05%时产物分子量可达1050×104,并且单体残余量低;PAM的降解随着剪切时间的延长和剪切速度的加快而加快。     

一端接异氰酸酯基的聚丙烯酸酯低聚物的合成及表征

用两步法合成出一端接异氰酸酯基(—NCO)的聚丙烯酸酯低聚物。首先以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为单体,巯基乙醇(2-ME)为链转移剂,低浓度的偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在110℃将按n(MMA):n(BA):n(2-ME):n(AIBN)=500:500:25:1配制的溶液,在2.5h内滴加到甲苯中,反应4h,得到多分散系数Mw/Mn=1.8、一端带羟基的聚丙烯酸酯低聚物〔(MMA—BAOH〕;再加入甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)与其端羟基反应,合成出一端接异氰酸酯基的聚丙烯酸酯低聚物〔(MMA—BANCO〕。该低聚物结构与热性能用FTIR、1HNMR、13CNMR、GPC、DSC、TGA进行了表征。结果表明,产物的分子结构符合分子设计,即一端接有异氰酸酯基(—NCO),数均相对分子质量Mn在4500左右,DSC显示合成的低聚物的Tg在40℃左右,TGA测出其主要热失重在300～450℃。该低聚物可作为大分子表面改性剂,用于氮化硅、氮化铝等纳米粉体的表面修饰改性。     

聚合条件对P（AN-co—IA）分子质量分布影响的研究

采用凝胶色谱（GPC）法测定了丙烯腈与衣康酸共聚物P（AN—co—IA）的重均分子质量和数均分子质量,并通过已知聚丙烯腈的重均分子质量数据和数均分子质量数据对所测的分子质量进行校正,进一步计算得到共聚物的多分散系数。同时研究了引发剂用量、单体浓度、聚合温度、聚合时间对P（AN—co—IA）分子质量分布的影响。研究结果表明,P（AN-co-IA）分子质量分布随引发剂用量的增大、聚合单体浓度的增加而变宽,与聚合反应温度、聚合反应时间无明显的变化趋势。     

Synthesis of graft copolymer polyethylene‐ graft‐poly(ethylene oxide) by a new anionic graft‐from polymerization

A series of amphiphilic graft copolymers, PE‐graft‐PEO, containing hydrophobic polyethylene (PE) as the backbone and hydrophilic poly(ethylene oxide) (PEO) as the side‐chain, have been synthesized by a novel route. The graft structure and the molecular weight, as well as the molecular weight distribution of the graft copolymer can easily be controlled. The molecular weight of the side‐chain PEO is proportional to the reaction time and the monomer concentration, which indicates the ‘living’ character of the anionic polymerization of ethylene oxide. The produced copolymers PE‐graft‐PEO were characterized by ¹H NMR and DSC measurements. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry