水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物的工艺研究

以丙烯酰胺为共聚单体,选择过硫酸铵为引发剂,采用水相沉淀法制备了丙烯腈/丙烯酰胺共聚物。研究了引发剂浓度、单体配比、聚合温度及链转移剂和终止剂的选用对共聚物转化率和分子量的影响。结果表明,反应温度宜控制在65℃,随着引发剂和共聚单体的增加,共聚物的转化率提高而分子量降低。引入链转移剂并未改变分子链结构,从热性能上看乙醇胺效果较好。而终止剂宜选用N,N-二乙基羟胺。     

N-烷基取代丙烯酰胺三嵌段共聚物的可控制备与温敏行为

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)为聚合单体,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合与"点击"化学结合制备了两种温敏性三嵌段聚合物P(DMA32-b-NIPAM166-b-DMA32)(P(DND))和P(NIPAM65-b-DMA30-b-NIPAM53)(P(NDN)),三嵌段共聚物的分子量及其分布可控(M-w/-Mn1.25),最低临界相溶温度(LCST)分别为33℃和40℃。通过原子力显微镜研究了共聚物聚集形貌(云母片成膜),1.0g/L的P(DND)共聚物分子在15℃倾向形成直径约20nm～40nm的球形胶束,随后发生多分子聚集,45℃球形胶束间聚并成直径较大的聚集体(400nm～800nm);P(NDN)共聚物在15℃以直径为160nm～200nm的球形胶束或环状胶束聚集,在45℃则形成直径为1μm～2μm的大聚集体。     

N-异丙基丙烯酰胺共聚物的温敏性

采用自由基水溶液聚合方法制备出了N-异丙基丙烯酰胺(N IPA)温敏共聚物P(AM-N IPA);首次在P(AM-N IPA)结构中引入丙烯酸钠(N aAA)单体结构单元,合成了离子型共聚物P(AM-N IPA-N aAA);考察了共聚物P(AM-N IPA)和P(AM-N IPA-N aAA)溶液温敏性的影响因素;分别采用荧光光谱分析法以及乌氏黏度计稀释法对共聚物溶液温敏机理进行了研究。结果表明,不同共聚单体的配比以及单体含量对共聚物溶液低临界溶解温度(LCST)均有显著影响;当温度高于共聚物低临界溶解温度时,共聚物分子链上的疏水基团的缔合作用增强,导致疏水聚集结构的形成,聚合物分子链发生去溶剂化作用,在共聚物稀溶液中表现为线团收缩,在共聚物亚浓溶液中表现为共聚物分子间聚集发生相分离。     

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。     

高强度聚N,N-二甲基丙烯酰胺/氧化石墨烯复合水凝胶的制备

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)为单体,N,N-胱胺二丙烯酰胺(CBA)为交联剂,在氧化石墨烯(GO)水分散液中进行自由基原位聚合,制备了高强度PDMA/GO复合水凝胶,研究了GO和交联剂CBA的含量对复合水凝胶性能的影响。结果表明,复合水凝胶的热稳定性、拉伸强度和压缩强度随GO和CBA含量的增加而增加,其平衡溶胀比随GO含量的增加而减小。利用CBA的二硫键可以还原断裂的性质,通过热重分析测定了PDMA在GO表面的接枝效率。结果表明,GO不是简单共混在水凝胶中,而是起到了交联剂的作用,使得复合水凝胶具有优良的拉伸强度和压缩强度。     

温敏性嵌段共聚物的可逆加成-断裂链转移法合成及胶束性能EI北大核心CSCD

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与丙烯酸丁酯(BA)为聚合单体,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,三硫代酯(TTC)为链转移试剂制成一系列的温敏性PBA-b-PNIPAM-b-PBA三嵌段共聚物。采用核磁共振表征了共聚物的结构;并采用表面张力仪、分光光度计和动态光散射方法研究了自组装所得胶束的形态和温敏特性,其中所有嵌段聚合物的临界胶束浓度(CMC)均小于1.6×10-3mg/mL,嵌段共聚物具有表面活性;嵌段共聚物具有显著的温敏性,随BA/NIPAM质量比增加其低临界溶解温度(LCST)越低;升高温度胶束粒径先减小后增大,在LCST时有最小值。     

温敏性嵌段共聚物的可逆加成-断裂链转移法合成及胶束性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与丙烯酸丁酯(BA)为聚合单体,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,三硫代酯(TTC)为链转移试剂制成一系列的温敏性PBA-b-PNIPAM-b-PBA三嵌段共聚物。采用核磁共振表征了共聚物的结构;并采用表面张力仪、分光光度计和动态光散射方法研究了自组装所得胶束的形态和温敏特性,其中所有嵌段聚合物的临界胶束浓度(CMC)均小于1.6×10-3mg/mL,嵌段共聚物具有表面活性;嵌段共聚物具有显著的温敏性,随BA/NIPAM质量比增加其低临界溶解温度(LCST)越低;升高温度胶束粒径先减小后增大,在LCST时有最小值。     

可逆加成-断裂链转移细乳液聚合法制备木质素基嵌段共聚物

以木质素黄原酸酯为链转移剂,进行丙烯酰胺(AM)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,并将得到的木质素-丙烯酰胺接枝共聚物(Lignin-g-PAM)作为大分子链转移剂,加入第二单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行扩链反应制备木质素基嵌段共聚物(Lignin-g-PAM-b-PMMA)。红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热及热重分析结果证实了MMA与Lignin-g-PAM反应形成了嵌段共聚物;所得Lignin-g-PAM-b-PMMA的相对分子质量显著增加,相对分子质量分布变宽,初始分解温度及最大质量损失温度提高,玻璃化转变温度介于Lignin-g-PAM与PMMA的玻璃化转变温度之间。     

离子液体中的AM/AMPS/ST三元共聚反应

采用1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([bmim]BF4)离子液体作为聚合反应介质,以过氧化苯甲酰(BPO)/N,N-二甲基苯胺(DMA)为引发剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为亲水单体,苯乙烯(ST)为疏水单体,合成了AM/AMPS/ST三元共聚物。考察了反应温度、时间、引发剂用量、单体的摩尔比对聚合反应的影响。用IR谱和1H-NMR1、3C-NMR谱表征了共聚物结构。测定了共聚物水溶液的表观黏度,表明其有良好的耐温性和抗剪切性。     

N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯的原子转移自由基聚合

以α-溴代异丁酰乙二醇酯（EBiB）为二官能团小分子引发剂,2,2′-联吡啶（bpy）/CuBr为催化体系,甲醇为溶剂,采用原子转移自由基聚合（ATRP）法合成了两端带Br官能团的聚（N,N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯）（PDMA）大分子引发剂.研究了不同聚合温度（T）及不同设计聚合度（DP）下单体DMA的ATRP反应动力学.结果表明,产物PDMA的分子量随单体转化率（Xa）的增加呈线性增长趋势;其多分散指数（PDI）随反应时间延长变化不大;DMA的ATRP反应在低温反应时为可控/“活性”聚合。     

双硫酯对RAFT自由基交联聚合动力学和交联结构的影响

使用差示扫描量热(DSC)、萃取/平衡溶胀和动态力学分析(DMA)研究了双硫酯结构对二甲基丙烯酸酯可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合速率、凝胶行为和交联结构的影响。聚合速率取决于双硫酯Z基团的稳定作用,Z基团为苯基时聚合速率最慢,Z基团为环己基时聚合速率最快;二硫代苯甲酸苄酯(BDB)中Z基团的强稳定作用使中间态自由基浓度增大,中间态自由基的双基终止导致凝胶点提前;环己基二硫代甲酸苄酯(BCDC)中Z基团的弱稳定作用使反应控制能力下降,不利于交联网络的均匀性。     

二甲基丙烯酸酯的RAFT交联聚合行为

将3种双硫酯链转移剂用于二甲基丙烯酸酯的可逆加成-断裂链转移(RAFT)交联聚合体系。使用差示扫描量热仪(DSC)和凝胶渗透色谱(GPC)研究了RAFT交联聚合行为和反应动力学;用动态力学分析方法(DMA)表征了交联聚合物结构。结果表明,二甲基丙烯酸酯的RAFT交联聚合前期具有"活性"聚合特征;交联聚合动力学受链转移剂种类及用量的影响;与通常自由基交联聚合物相比,RAFT交联聚合物具有更加均匀的交联网络。     

Functional copolymer/organo-MMT nanoarchitectures. VI. Synthesis and characterization of novel nanocomposites by interlamellar controlled/living radical copolymerization via preintercalated RAFT-agent/organoclay complexes

We have developed a new approach for the synthesis of polymer nanocomposites using a bifunctional reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) agent, two types of organo-montmorillonites, such as a non-reactive dimethyldodecyl ammonium (DMDA)-MMT and a reactive octadecylamine (ODA)-MMT organoclays, and a radical initiator. The method includes the following stages: (1) synthesis of RAFT intercalated O-MMTs by a physical or chemical interaction of the RAFT agent having two pendant carboxylic groups [S,S-bis(alpha,alpha'-dimethyl-alpha"-acetic acid)trithiocarbonate] with surface alkyl amines of O-MMT containing tertiary ammonium cation or primary amine groups through strong H-bonding and complexing/amidization reactions, respectively, and (2) utilization of these well-dispersed and intercalated RAFT ... O-MMT complexes and their amide derivatives as new modified RAFT agents in radical-initiated interlamellar controlled/living copolymerization of itaconic acid (IA)-n-butylmethacrylate (BMA) monomer pair. The structure and compositions of the synthesized RAFT ... O-MMT complexes and functional copolymer/O-MMT hybrids were confirmed by FTIR, XRD, thermal (DSC-TGA), SEM and TEM morphology analyses. It was demonstrated that the degree of interaction/exfoliation, morphology and thermal behavior of nanocomposites significantly depended on the type of organoclay and in situ interaction, as well as on the content of flexible butyl-ester linkages as a internal plasticizer. The results of the comparative analysis of the nanocomposites structure-composition-property relations show that the functional copolymer-organoclay hybrids prepared with reactive RAFT ... ODA-MMT complex and containing a combination of partially intercalated and predominantly exfoliated nano-structures exhibit relatively higher thermal stability and fine dispersed morphology. These effects were explained by in situ interfacial chemical reactions through amidization of RAFT with surface alkyl amine of MMT clay in interlamellar copolymerization. This simple and versatile method can be applied to a wide range of functional monomer/comonomer systems and mono- and bifunctional RAFT compounds for preparation new generation of nanomaterials.     

苯乙烯/异戊二烯渐变嵌段共聚物的负离子法合成和性能

一次加料延时加入极性结构调节剂四氢呋喃(THF)、以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂、环己烷为溶剂,用活性负离子聚合技术合成了具有渐变嵌段结构的苯乙烯(St)/异戊二烯(Ip)共聚物(S/I)。使用核磁共振氢谱(¹H-NMR)和动态粘弹谱(DMA)等仪器表征共聚物的微观结构并测定共聚物的动态力学性能,研究了THF的加入时间和St含量对S/I共聚物微观结构和性能的影响。结果表明,加入THF的时间显著影响共聚物的微观结构、力学和动态力学性能。控制THF的加入时间能调控St和Ip单体的共聚合活性从而调控共聚物的微观结构和共聚物的组成及其分布,生成具有渐变嵌段结构的S/I共聚物,拓宽共聚物的玻璃化转变温度(T_g)区间。对S/I共聚物的结构和性能的变化过程也进行了理论分析。     

抗冲共聚聚丙烯的组成、链结构及相形态研究进展

综述了抗冲共聚聚丙烯的生产工艺及其组成、链结构及相形态的研究进展,重点介绍了分级的方法、链结构和相形态的表征手段。     

可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合

讨论了可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合的反应机理、RAFT试剂的制备以及RAFT反应的研究进展。并对RAFT反应的应用作了简要的介绍。     

碳纳米管表面的RAFT接枝共聚物

首先在碳纳米管表面接枝上可用做RAFT聚合的链转移剂——二硫代碳酸酯,然后用管壁接枝有二硫代碳酸酯的碳纳米管作为链转移剂引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)进行可控的自由基共聚合反应,从而在碳纳米管的管壁接枝上MMA和St共聚物,通过接枝共聚极大地提高了碳纳米管在有机溶剂中的分散性能。并对接枝共聚物的结构进行了较详细的表征。     

星型嵌段共聚物PEO_4-b-PNIPAAm_4的合成

通过可逆加成-裂解链转移自由基聚合（RAFT）和活性阴离子开环聚合（ROP）方法合成了星型嵌段共聚物PEO4-b-PNIPAAm4。首先通过活性阴离子聚合合成了分子量为8000、分子量分布为1.1的四臂星型聚环氧乙烷（PEO4）,PEO4的末端羟基和DDAT进行酯化反应,得到大分子RAFT引发剂。然后引发N-异丙基丙烯...     

Photoinduced Plasticity in Cross‐Linked Liquid Crystalline Networks

Photoactivated reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT)‐based dynamic covalent chemistry is incorporated into liquid crystalline networks (LCNs) to facilitate spatiotemporal control of alignment, domain structure, and birefringence. The RAFT‐based bond exchange process, which leads to stress relaxation, is used in a variety of conditions, to enable the LCN to achieve a near‐equilibrium structure and orientation upon irradiation. Once formed, and in the absence of subsequent triggering of the RAFT process, the (dis)order in the LCN and its associated birefringence are evidenced at all temperatures. Using this approach, the birefringence, including the formation of spatially patterned birefringent elements and surface‐active topographical features, is selectively tuned by adjusting the light dose, temperature, and cross‐linking density.