链转移剂单体α-甲基丙烯酸-3-巯基己酯对支化聚苯乙烯悬浮聚合的影响EI北大核心CSCD

以α-甲基丙烯酸-3-巯基己酯(MHM)为链转移剂单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用悬浮聚合方法合成支化聚苯乙烯。考察了MHM和AIBN浓度对聚合反应的影响;采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、三检测体积排除色谱(TD-SEC)和旋转流变仪对支化聚苯乙烯进行了表征分析。结果表明,当物质的量比n(AIBN)/n(MHM)>1时,可以避免交联制备相对分子质量分布相对较窄的高相对分子质量支化聚苯乙烯(-Mw.MALLS=1.03×106g/mol,PDI=7.76),其Zimm相对支化因子g′为0.51,表现出较高的支化程度;与同相对分子质量的线性聚合物相比较,合成的支化聚合物表现出很低的聚合物熔体黏度,同时未表现出明显的剪切变稀行为。     

链转移剂单体α-甲基丙烯酸-3-巯基己酯对支化聚苯乙烯悬浮聚合的影响

以α-甲基丙烯酸-3-巯基己酯(MHM)为链转移剂单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用悬浮聚合方法合成支化聚苯乙烯。考察了MHM和AIBN浓度对聚合反应的影响;采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、三检测体积排除色谱(TD-SEC)和旋转流变仪对支化聚苯乙烯进行了表征分析。结果表明,当物质的量比n(AIBN)/n(MHM)>1时,可以避免交联制备相对分子质量分布相对较窄的高相对分子质量支化聚苯乙烯(-Mw.MALLS=1.03×106g/mol,PDI=7.76),其Zimm相对支化因子g′为0.51,表现出较高的支化程度;与同相对分子质量的线性聚合物相比较,合成的支化聚合物表现出很低的聚合物熔体黏度,同时未表现出明显的剪切变稀行为。     

常规自由基聚合法合成支化聚(丙烯腈-醋酸乙烯酯)

以甲基丙烯酸-2-羟乙酯和3-巯基丙酸经脱水酯化法合成了链转移剂单体甲基丙烯酸-3-巯基丙酰氧基乙酯(MM-POE)。以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在MMPOE存在下进行丙烯腈和醋酸乙烯酯的常规自由基共聚反应合成支化聚(丙烯腈-醋酸乙烯酯)。用高效液相色谱、气相色谱、三检测凝胶渗透色谱(TD-GPC)和核磁共振谱(1H-NMR)对链转移剂单体、聚合反应过程和聚合物进行了表征分析。研究表明,以MMPOE为支化单体制得的支化聚(丙烯腈-醋酸乙烯酯),其支化程度随MMPOE的增加而提高;支化聚(丙烯腈-醋酸乙烯酯)的溶液黏度是相近分子量线型聚合物溶液黏度的20%～25%。     

二乙烯苯为支化单体的支化聚苯乙烯合成反应

以α-溴代异丁酸叔丁酯(t-BBiB)为引发剂,二乙烯苯(DVB)为支化单体,在90℃的条件下经原子转移自由基聚合(ATRP)合成支化聚苯乙烯。用气相色谱(GC)、核磁共振(1H-NMR)和三检测体积排除色谱(TD-SEC)对聚合反应过程和聚合物进行了分析表征。结果表明,在聚合体系中少量带有贫电子双键的共聚单体甲基丙烯酸丁酯(BMA)存在下,能提高引发剂效率,可以在高单体转化率下(>95%)保证聚合反应体系不交联,合成得到高分子量的支化聚苯乙烯,而且分子量分布相对较窄。     

ATRP一步法合成支化聚苯乙烯

以α-溴代异丁酸叔丁酯为引发剂,CuBr/2,2′-联二吡啶为催化体系,双甲基丙烯酸乙二醇酯为支化单体,在80℃经原子转移自由基聚合反应合成了支化聚苯乙烯。用1H-NMR、GC、GPC、MALLS和DSC分别对聚合反应过程及聚合物进行了表征和分析。研究表明,聚合反应初期主要生成带有悬垂双键的线型齐聚物,支化结构主要在反应中后期通过悬垂双键的聚合偶联形成;在单体转化率高达87%的情况下合成了质均分子量高达7.9×105的支化聚苯乙烯,其玻璃化转变温度在100℃左右,略低于线型聚苯乙烯。     

ATRP“一步法”合成支化聚苯乙烯支化发展过程

以α-溴代异丁酸叔丁酯为引发剂,溴化亚铜CuBr/2,2′-联二吡啶为催化体系,双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯为支化单体,甲苯为溶剂,在90℃经原子转移自由基聚合反应合成支化聚苯乙烯。用气相色谱仪(GC)、核磁共振(1H-NMR)、三检测凝胶渗透色谱仪(TD-GPC)对聚合反应过程进行了分析。研究发现,反应体系内存在三种分子量和支化程度明显不同的组分:初级链、由两条初级链偶联而成的简单支化分子和三条以上初级链偶联而成的高度支化分子的混合物;随单体转化率的上升,支化分子的含量逐渐增加,线性结构减少但始终存在。     

叠氮端基聚N-异丙基丙烯酰胺的合成与表征

分别合成了端羧基三硫代酯链转移剂(CTA)和3-叠氮丙醇,并以此为反应物通过1,3-二环己基碳二亚胺/4-(二甲基氨基)吡啶催化合成得到带有叠氮端基链转移剂。采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)得到叠氮端基聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。核磁氢谱和红外分析表明,叠氮端基CTA反应转化完全,叠氮端基在聚合反应中稳定;聚合反应可控,GPC测定的分子量与理论分子量一致,聚合物分子量分布较窄(-Mw/-Mn<1.2)。     

常规自由基聚合合成支化聚(丙烯腈-醋酸乙烯酯)改性腈纶纺丝液

以甲基丙烯酸-3-巯基丙酰氧基乙酯(MPOEM)为链转移剂单体,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,丙烯腈和醋酸乙烯酯经常规自由基聚合合成支化聚(丙烯腈-醋酸乙烯酯)(BPAN),用BPAN对腈纶纺丝液进行改性。通过三检测凝胶渗透色谱和旋转流变仪分别对聚合物的相对分子质量、支化程度和聚合物溶液的流变性能、黏度对温度的敏感性及粘弹性进行了研究。结果表明,以MPOEM为链转移剂单体制得了BPAN,25℃时16%固体含量的BPAN溶液的零剪切黏度为0.62 Pa·s,远远低于相同固体含量工业级腈纶纺丝液的黏度(27.8 Pa·s)。在腈纶纺丝液中混入10%质量份的BPAN后,得到的改性腈纶纺丝液的零剪切黏度为19.7 Pa·s,黏度下降近30%,表现出很好的改性效果。     

支化苯乙烯-丙烯腈共聚物的合成

以α-溴代异丁酸叔丁酯(BIBTB)为引发剂,二乙烯苯(DVB)为支化单体,苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)为共聚单体,CuBr/2,2′-联二吡啶(Bpy)为催化体系,对60℃经原子转移自由基聚合(ATRP)原位生成自引发单体合成支化苯乙烯-丙烯腈共聚物进行了研究。用1H-NMR、GPC、MALLS、FT-IR分别对聚合反应过程和聚合物进行了表征和分析。结果表明,可以由二乙烯苯为支化单体合成支化苯乙烯-丙烯腈共聚物,以多角激光散射法测定的聚合物绝对分子质量-Mw.MALLS达105以上。     

RAFT聚合法合成聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体,二硫代苯甲酸异丙苯酯(CBD)为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲苯为溶剂,通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法合成了聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)。利用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱对PDMAEMA进行了表征,同时考察了聚合反应时间和温度、引发剂和链转移剂的浓度对聚合反应的影响。结果表明,随着聚合时间延长,单体转化率和聚合物相对分子质量增加,聚合反应动力学曲线呈很好的线性关系,相对分子质量分布窄;随着[CDB]/[AIBN]比例的增大,聚合反应速率、相对分子质量及其分布均下降;当聚合温度升高时,单体转化率和聚合物相对分子质量增加。     

支化苯乙烯-丙烯腈共聚物合成与结构表征

以α-溴代异丁酸叔丁酯(t-BBiB)为引发剂,二乙烯苯(DVB)为支化单体,经原子转移自由基聚合(ATRP)合成支化苯乙烯/丙烯腈共聚物。用核磁共振(~1H-NMR)、凝胶渗透色谱-多角激光散射(GPC-MALLS)和黏度测试方法对聚合反应过程和聚合物进行表征和分析。结果表明,反应初期生成带有悬垂双键的初级链,在单体转化率达到40%后悬垂双键参加反应生成支化聚合物;随着单体转化率的提高,支化结构更为完善,聚合产物Zimm支化因子变小;同一聚合物样品中,分子质量较高的组分具有相对较高的支化程度,表现出相对更小的Zimm支化因子。     

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。     

氧气与高价态过渡金属络合物对苯乙烯自由基聚合的影响

研究了不同氧气浓度存在下CuBr/配体催化苯乙烯(St)的原子转移自由基聚合(ATRP)和CuBr2/配体催化St的自由基聚合。利用气相色谱跟踪单体转化率,利用凝胶渗透色谱测定聚合物分子量(-Mn,GPC)随聚合时间的变化。结果表明,在St的ATRP过程中,尽管聚苯乙烯分子量均同单体转化率成正比且维持窄分布,但氧气浓度越低,反应越快,同等转化率下聚合物的-Mn,GPC更低,引发效率更高。在直接以CuBr2/配体催化St的聚合时,CuBr2/四甲基乙二胺(TMEDA)可以顺利催化St的聚合,但是用CuBr2/2,2′-联吡啶,反应则不能发生。由此可知,在以上聚合过程中,TMEDA不仅起到了配体的作用,而且和CuBr2构成了氧化还原引发体系。     

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。     

ATRC法合成蝌蚪型及杠铃型环状聚合物

具有特定臂数的星型聚合物通过分子内链末端偶联反应可以制备出不同形状的环状聚合物。文中以三臂含溴代异丁酸酯为引发剂(Tri-Br),通过先核后臂的方法制备出三臂星型聚苯乙烯(PSt_3)。然后将合成的三臂星型聚苯乙烯(PSt_3)在极稀浓度条件下,利用原子转移自由基偶合(ATRC)技术合成一端为大分子环状,一端为线型聚合物链的蝌蚪型环状聚合物(Tadpole-PSt_3)。最后在高浓度条件下,通过ATRC技术,使三臂聚苯乙烯未参与分子内偶联的线型链段进行分子间偶合制备出杠铃型环状聚合物(Barbell-PSt_3)。使用核磁共振、凝胶渗透色谱对聚合物结构进行了表征。结果表明,成功合成了纯度较高的蝌蚪型环状聚合物,同时进一步合成了中间为聚合物链段两端为大环的杠铃型环状聚合物。     

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。     

用可聚合表面活性剂在超声辐照下乳液聚合制备聚苯乙烯纳米粒子

合成了一种离子型可聚合表面活性剂马来酸酐衍生物磺酸钠(M12),它既可作为乳化剂又能充当引发剂,在超声辐照下乳液聚合制备了聚苯乙烯纳米粒子。产物的红外光谱分析表明,可聚合表面活性剂与苯乙烯发生了共聚,随M12加入量的增加,M12共聚组成提高。用凝胶渗透色谱、透射电镜对超声辐照乳液聚合产物的分子量、乳胶粒形貌和大小进行了表征,发现得到的是高分子量(>106)的聚苯乙烯纳米粒子,粒径为15nm～45nm,分布较窄。对该聚合反应影响因素的研究结果表明,表面活性剂M12浓度增加、超声波输出功率增加、温度升高、加快氮气流速和单体浓度减少都有利于提高单体转化率。     

用小分子调节剂合成DMC聚醚

研究用双金属氰化物(DMC)催化环氧丙烷(PO)均聚反应的机制及加科方式的影响。结果表明,采用调节剂后加入法,不仅可减少产物中高分子量组分的含量,而且可直接使用来源更广的小分子有机物取代低聚醚作调节剂,得到低不饱和度的DMC聚醚,解决了DMC催化PO过程中存在的“用聚醚合成聚醚”的问题。     

Synthesis and characterization of polystyrene brushes for organic thin film transistors

We synthesized and characterized polystyrene brushes on a silicon wafer using surface-initiated atom transfer radical polymerization. The thickness of the polymer brush was controlled by adjusting the reaction time. We investigated monomer conversion as well as the molecular weight and density of the polymer brushes. When the monomer conversion reached 100%, the number-average molecular weight and film thickness reached 135,000 and 113 nm, respectively. The estimated densities of the synthesized polystyrene brushes were in the range 0.34-0.54 chains/nm2, high enough to be categorized in the "concentrated brush" regime. The synthesized polymer brush was used as an insulating layer in an organic thin-film transistor. Organic thin-film transistors were fabricated using pentacene as an active p-type organic semiconductor and a polystyrene brush on a SiO2 layer as a gate dielectric. The pentacene based organic thin-film transistor with the polystyrene brush exhibited a field-effect mobility microFET of 0.099 cm2/(V x s).