紫外光引发丙烯酸酯类单体的聚合反应

采用紫外光(UV)引发聚合的方法,用UV LED光源激发光引发剂光解产生自由基再引发多种丙烯酸酯类单体聚合,考察了多种丙烯酸酯类单体的聚合速率以及光引发剂用量对聚合反应速率、聚合物相对分子质量及相对分子质量分布的影响,并使用红外光谱对光聚合产物进行了表征。结果表明,不同单体聚合速率排序为丙烯酸酯类>醋酸乙烯酯>甲基丙烯酸酯类>苯乙烯。对于易发生光聚合反应的丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)等丙烯酸酯类单体,光引发剂质量分数在0.5%~1%适宜,而对于难发生光聚合反应的甲基丙烯酸丁酯(MBA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等甲基丙烯酸酯类单体,在1%~2%适宜。聚合物的相对分子质量随引发剂用量的增加逐渐减小,相对分子质量分布随着引发剂用量的增加先减小后增大。     

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。     

以黄原酸钾为链转移剂的甲基丙烯酸甲酯可逆加成断裂链转移聚合

以黄原酸钾为链转移剂,偶氮二异丁腈为引发剂,甲苯为反应溶剂,进行甲基丙烯酸甲酯的可逆加成断裂链转移(RAFT)自由基聚合。研究了聚合温度、反应时间及引发剂用量对单体转化率和所得聚合物相对分子质量及其分布的影响。结果表明,随着反应温度的升高,单体转化率和相对分子质量都不断增大;随着反应时间的延长,单体转化率、相对分子质量持续增加;随着引发剂用量增加,相对分子质量持续下降。得到的聚合物相对分子质量分布在一个可控的范围(1.5左右,最低为1.27)。     

丙烯酸丁酯/苯乙烯-丙烯腈乳液聚合动力学

采用氧化还原引发体系异丙苯过氧化氢/硫酸亚铁/焦磷酸钠/葡萄糖(CHP/FES/SPP/Dx)引发丙烯酸丁酯/苯乙烯-丙烯腈核壳乳液聚合。系统研究了引发体系的引发机理以及各组分的量及配比等因素对聚合反应的影响。研究表明,聚合速率和转化率随CHP或Dx量增加而提高;恒定CHP和Dx量及SPP/Fe2+质量比,聚合速率和转化率随着SPP、Fe2+量增加先迅速增加后变化不大;用透射电子显微镜观察了聚合物乳胶粒的形态。     

醋酸乙烯细乳液聚合动力学EI北大核心

用十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,十六醇(CA)为难溶助剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)引发醋酸乙烯酯(VAc)进行细乳液聚合。在聚合体系中预先引入了聚合物,研究了聚合物、温度、引发剂浓度对细乳液转化率的影响,得出聚合物的引入可以显著加快聚合反应速率,聚合物用量宜控制在单体用量的2%,反应的表观活化能为38.6 kJ/mol,聚合速率与引发剂浓度的0.24次方成正比。     

醋酸乙烯细乳液聚合动力学

用十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,十六醇(CA)为难溶助剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)引发醋酸乙烯酯(VAc)进行细乳液聚合。在聚合体系中预先引入了聚合物,研究了聚合物、温度、引发剂浓度对细乳液转化率的影响,得出聚合物的引入可以显著加快聚合反应速率,聚合物用量宜控制在单体用量的2%,反应的表观活化能为38.6 kJ/mol,聚合速率与引发剂浓度的0.24次方成正比。     

水溶性P(AM-co-AMPS)反相微乳胶的制备研究

根据绘制的AM/AMPS/H2O-Kerosene-Span80/Tween80体系的拟三元相图,配制了系列AM/AMPS反相微乳液,考察了相关因素对AM/AMPS反相微乳液聚合的影响.发现当混合单体中m(AM):m(AMPS)=5时,所得P(AM-co-AMPS)的相对分子质量最大,且随单体质量分数的增加而增大,随反应温度的升高和乳化剂质量分数的增加而减小,和随引发剂过硫酸铵(APS)质量分数、体系pH值的增大呈现出先增大后减小的变化趋势.在适宜条件下,制备了固含量为31%,相对平均分子质量为9.8×106,稳定、透明的P(AM-co-AMPS)反相微乳胶.     

水性引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS微乳液聚合的影响EI北大核心CSCD

以辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和OP-4、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为复合乳化剂,正戊醇为助乳化剂,含氢聚二甲基硅氧烷(H-PDMS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯为聚合单体,以水溶性过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原引发剂,采用微乳液聚合方法,制备了4种引发剂浓度不同的聚合物微乳液,研究了引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS的微乳液共聚合的影响。通过FT-IR和1 H-NMR分析证明,微乳液体系中的聚合物含有氢聚硅氧烷/丙烯酸酯共聚物;实验表明,当引发剂浓度太低时,聚合体系存在引发诱导效应;而当引发剂浓度适当提高时,聚合过程存在明显的恒速期;但当引发剂浓度较高时,聚合过程无明显恒速期,继续提高引发剂浓度,聚合速率明显变大,其聚合速率的最大值也更高。通过动力学研究,分别得到了聚合速率与产物特性黏度的动力学关系式:Rp∝[APS]0.75,[η]∝[APS]-0.07。另外,实验结果表明,随着聚合转化率的提高,乳胶粒径增大。在这些研究基础上初步探讨了微乳液聚合机理。     

水性引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS微乳液聚合的影响

以辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和OP-4、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为复合乳化剂,正戊醇为助乳化剂,含氢聚二甲基硅氧烷(H-PDMS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯为聚合单体,以水溶性过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原引发剂,采用微乳液聚合方法,制备了4种引发剂浓度不同的聚合物微乳液,研究了引发剂浓度对MMA/n-BA/H-PDMS的微乳液共聚合的影响。通过FT-IR和1 H-NMR分析证明,微乳液体系中的聚合物含有氢聚硅氧烷/丙烯酸酯共聚物;实验表明,当引发剂浓度太低时,聚合体系存在引发诱导效应;而当引发剂浓度适当提高时,聚合过程存在明显的恒速期;但当引发剂浓度较高时,聚合过程无明显恒速期,继续提高引发剂浓度,聚合速率明显变大,其聚合速率的最大值也更高。通过动力学研究,分别得到了聚合速率与产物特性黏度的动力学关系式:Rp∝[APS]0.75,[η]∝[APS]-0.07。另外,实验结果表明,随着聚合转化率的提高,乳胶粒径增大。在这些研究基础上初步探讨了微乳液聚合机理。     

溶液自由基法高分子量聚丙烯腈的合成

采用以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,丙烯腈(AN)与丙烯酰胺(AM)在二甲亚砜(DMSO)溶剂中的自由基溶液共聚合,考察了单体浓度,单体配比,引发剂含量,反应温度和聚合时间等对共聚反应的影响。分别用称量法和乌氏黏度计测定了反应的转化率和聚合物的相对分子质量,用红外光谱对聚合物的结构进行了分析。研究结果表明,提高反应温度及引发剂含量,则转化率升高,分子量下降。单体浓度越高,分子量及转化率均可提高。这符合自由基聚合的一般规律。通过工艺优化,共聚物的转化率可达90%以上,黏均分子量约21万。     

无金属、卤素、硫等杂元素的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微球的合成EI北大核心CSCD

聚合物纳米微球可用于多孔催化剂的制备,但是来源于乳化剂、引发剂等的硫、卤素、碱金属等容易导致催化剂中毒。因此,文中以十二烷基二甲基氧化胺为乳化剂,过氧化氢/抗坏血酸氧化还原体系为引发剂,通过甲基丙烯酸甲酯乳液聚合,合成了仅含碳、氢、氧、氮4种元素的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微球。研究了聚合工艺、引发剂用量与配比、乳化剂用量及单体浓度对单体转化率和微球粒径的影响。结果表明,搅拌速率、温度、引发剂配比及乳化剂用量对单体转化率的影响较大;微球粒径受聚合工艺、引发剂用量及配比的影响较小,微球粒径主要受乳化剂用量和单体浓度控制。     

紫外光直接引发AM反相微乳液聚合及其机理

将直接光引发的低温、高纯度特性和微乳液聚合的低黏度、快速反应相结合,研究了丙烯酰胺、乳化剂、水和环己烷体系的微乳液聚合。在低温下(24℃-30℃)且不使用引发剂,采用紫外光直接引发了聚合反应并得到纳米微胶乳。通过研究反相微乳液聚合,得到光强IUV、单体浓度[M]、乳化剂浓度[E]、温度T对聚合反应的影响规律,聚合速率Rp随IUV、[M]和T的增大而变快,随[E]的增加变慢;产物特性粘数[η]随[M]的增加变大,随IUV、[E]和T的增大变小。并得到动力学方程式:Rp∝[IUV]0.4972[M]1.5048[E]-0.5731及表观活化能Ea=12.98kJ/mol。根据得到的动力学数据和实验结果探讨了聚合反应机理。     

环氧单体聚合动力学及体积收缩研究

采用配有水平样品台的实时红外光谱仪(RT-FT-IR)监测三芳基硫金翁盐(UVI-6976和UVI-6992)紫外光引发双酚A型环氧单体(JY-257)光聚合动力学过程,结果表明:配有水平样品台的红外检测动力学得到的数据重现性好;当引发剂UVI-6992的质量分数从0.8%增加到2.3%时,JY-257转化率和聚合速率迅速增加,继续增加引发剂质量分数到5.1%,转化率增加幅度明显减小,且最大聚合速率开始降低;对比两种三芳基硫金翁盐的光引发活性发现,引发剂浓度较低时,UVI-6976的引发活性远远高于UVI-6992;但是当引发剂浓度较高时,二者的引发活性相近;两种引发体系得到的聚合物体积收缩均较低。     

氯代仲丁烷引发甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合

讨论了氯代仲丁烷(SBC)为引发剂、氯化亚铁/三苯基膦为催化剂,在AlCl3存在下甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合反应.SBC/FeCl2/PPh3引发体系的活性在AlCl3存在下有较大提高,反应时间为120h,单体转化率可达62%,未加入AlCl3时单体转化率仅为17%.聚合速率与单体浓度呈一级关系,体系自由基浓度为2.17×10-9mol/L.聚合物分子量55000,分子量分布1.62,分子量随转化率呈线性增加.经对聚合产物H-NMR谱分析得出在聚合物端基存在引发剂碎片,表明此反应经历了典型的ATRP过程.AlCl3的利用率为20%.     

UV电磁吸收油墨光聚合动力学研究

目的研究电磁吸收剂的加入对UV光固化体系光聚合动力学的影响。方法采用实时红外光谱技术研究光照强度、光引发剂含量、电磁吸收剂种类及其含量对光聚合动力学的影响。结果光强增加既可以提高聚合体系反应速率,又可以提高最终双键转化率。随着引发剂含量的增加,最终双键转化率从76%提高到100%,但过高的引发剂含量会降低相对反应速率。以氧化石墨烯为电磁吸收剂的油墨最终双键转化率较高,以Fe_3O_4为电磁吸收剂的油墨相对反应速率较高,达到最大相对反应速率时间在10s内。电磁吸收剂含量增大会降低油墨最终双键转化率,对油墨反应速率到达最大值的时间影响不显著。结论光照强度、光引发剂含量、电磁吸收剂种类及其含量对UV电磁吸收油墨光聚合过程均有较大影响。     

超声波无皂乳液制备BA/AM/纳米SiO2复合材料

将超声波辐照技术引入到聚合物纳米材料的制备过程,通过超声产生的分散、活化及引发等作用实现纳米粒子分散的同时进行无皂乳液聚合,制备了丙烯酸丁酯(BA)／丙烯酰胺(AM)／纳米SiO2复合材料。实验结果表明．采用经丙烯酸丁酯表面改性后的纳米SiO2粒子．生成的乳液分散稳定性好。FT-IR及TEM证实了聚合物对纳米粒子的包裹。研究了超声波强度、超声辐照时间、单体配比等因素对单体转化率和聚合速率的影响。结果表明,提高超声波强度,延长超声辐照时间以及提高丙烯酰胺在单体配比中的含量．均能提高单体转化率和聚合反应速度。     

AM/SA反相微乳液聚合反应动力学研究

以油酸失水山梨醇酯Span80和壬基酚聚氧乙烯醚OP-10为乳化剂，白油为连续介质，高活性过氧化二碳酸（2-乙基已基）酯（EHP）为引发剂，进行了丙烯酰胺/丙烯酸钠（AM/SA）反相微乳液共聚合反应。研究了单体总浓度[M]，引发剂浓度[I]，乳化剂浓度[E]对AM/SA反相微乳液聚合速率Rp和共聚物分子量M^-v的影响规律，得到Rp∞[M]^m[I]^0.65[E]^0.34,M^-v∞[M]^n[I]^-0.30[E]^-1.08，其中当[M]=3.21mol/L-6.42mol/L时，m=2.34,n=0.68，当[M]=1.28mol/L-3.33mol/L时，m=1.61,n=0.58,比较了不同单体浓度范围内AM/SA反相微乳液聚合速率。     

光敏聚氨酯丙烯酸酯固化收缩应力的影响因素

光敏聚氨酯丙烯酸酯体系的光固化速度快,然而快速的聚合动力学会导致树脂在光聚合过程中内应力释放受到阻碍,出现严重的聚合收缩现象,使体系双键转化率降低,光固化材料性能较差。为了了解性能与聚合过程之间的关系,文中采用中红外光谱仪和光流变仪相结合的技术来监测光敏聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的光聚合过程。结果发现,引发剂含量增加可以提高固化速率,降低聚合过程中的法向应力;UV光强降低会减少收缩应力,但同时也会降低体系的双键转化率。当单体官能度增加,凝胶点推迟出现,收缩应力降低。随着稀释剂单体中乙氧基柔性链增加,固化材料的柔韧性增大,从而收缩应力降低。     

MMA／St无皂阳离子乳液共聚合动力学

运用溶剂热法,以丙酮-水为分散介质,利用阳离子型引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)引发苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚,制备无皂MMA/St共聚阳离子纳米胶乳粒子。探讨了单体浓度、引发剂浓度、温度对共聚合初始速率的影响。结果表明,随着[MMA]和温度的增加,聚合速率增大;随着[AIBA]的增加,聚合速率先增大后减小;得到单体浓度([MMA])和引发剂浓度([AIBA])影响反应速率的动力学方程为:RP=kP.[MMA]0.68[AIBA]0.77,测得共聚合表观活化能Ea=40.7 kJ/mol。     

温敏聚合物正辛基苯乙烯/N,N-二乙基丙烯酰胺/丙烯酰胺合成及溶液性能

采用实验室自制的疏水单体对正辛基苯乙烯(OBS)、温敏单体N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAM)及亲水单体丙烯酰胺(AM),利用氧化-还原胶束聚合法共聚合成温敏聚合物,并对产物进行红外光谱、核磁共振结构表征,结果表明合成产物为目标聚合物。研究了聚合物溶液的温度敏感性,在不同盐浓度(NaCl,CaCl_2)中的敏感性及与阴离子表面活性剂的复合效应;聚合物溶液随温度的升高黏度出现先增加后降低再增加的变化特点,在45℃黏度达到了最大值;聚合物溶液随着NaCl浓度增加,黏度逐渐增加再逐渐下降又上升的特点,最大黏度处NaCl浓度为10000 mg/L;随着CaCaCl_2浓度的增加,出现黏度逐渐增加又下降的特点,最大黏度处为CaCaCl_2浓度500 mg/L;阴离子表面活性剂和聚合物溶液复合后溶液黏度增加,而且相同浓度的表面活性剂对溶液表观黏度的贡献为:十二烷基硫酸钠十二烷基磺酸钠十二烷基苯磺酸钠。