SnLi引发苯乙烯/异戊二烯/丁二烯聚合动力学

以含锡有机锂(SnLi)为引发剂,四氢呋喃(THF)为结构调节剂,环己烷为溶剂,对苯乙烯(St)、异戊二烯(Ip)和丁二烯(Bd)进行阴离子聚合,合成了锡官能化St-Ip-Bd三元共聚物(SIBR),研究了不同THF/SnLi(摩尔比)和引发温度下的聚合动力学。结果表明,在三元共聚合中,三种单体的反应速率与其各自浓度均符合一级动力学关系;随着引发温度的升高和THF/SnLi的增大,各单体的反应速率常数逐渐增大;当THF/SnLi为30时,单体BdI、p、St的表观增长反应活化能分别为68.486 kJ/mol,87.984 kJ/mol,76.351 kJ/mol,链增长频率因子分别为2.86×1010min-1,1.47×1013min-1,3.40×1011min-1。     

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。     

反应挤出阴离子本体聚合制备苯乙烯类合成橡胶

在同向啮合双螺杆挤出机中,以正丁基锂为引发剂,成功合成了苯乙烯(St)/异戊二烯(Ip)/丁二烯(Bd)三元集成橡胶SIBR及苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯热塑性橡胶(SIS)。通过对螺筒温度以及二烯烃单体加料位置的精确控制,成功抑制了聚合过程中凝胶的生成。核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱及动态力学分析证明,由St/Ip/Bd混合单体制得一种多嵌段共聚物,而与正丁基锂等摩尔比引入的四甲基乙二胺(TMEDA)使得该共聚物的无规化程度得到明显提高。另由St和Ip单体两次顺序加料偶联法制得一种具有较规整的SIS三嵌段共聚物,该聚合物的相对分子质量及其分布分别为7.9×104和1.8。拉伸性能测试表明,2种共聚物的拉伸强度均在15 MPa以上。     

4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺]引发苯乙烯聚合及其动力学

以4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)为引发剂,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中研究了苯乙烯(St)的聚合行为。考察了聚合反应温度、单体浓度和引发剂浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能。实验结果表明,聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度的增大和反应温度的升高而降低。ACPDA引发St的聚合速率方程为Rp=K[St]1.08[ACPDA]0.51,聚合反应的表观活化能Ea=119.89 kJ/mol。     

4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺]引发苯乙烯聚合及其动力学

以4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)为引发剂,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中研究了苯乙烯(St)的聚合行为.考察了聚合反应温度、单体浓度和引发剂浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.实验结果表明,聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度的增大和反应温度的升高而降低.ACPDA引发St的聚合速率方程为Rp=K[St]1.08[ACPDA]0.51,聚合反应的表观活化能Ea=119.89 kJ/mol.     

基于稀土催化在苯乙烯中合成苯乙烯/异戊二烯/丁二烯三元共聚物

采用钕系稀土催化剂Nd(P204)3/Al(i-Bu)2H/CHCl3,以苯乙烯为溶剂兼做单体,进行苯乙烯(St)/异戊二烯(Ip)/丁二烯(Bd)三元共聚合反应,制备St/Ip/Bd三元集成橡胶(SIBR)。研究了经Ip、Bd陈化的催化剂对聚合活性的影响,重点考察了催化剂各组成用量对共聚合的影响。结果表明,催化剂中只有加入Ip或Bd陈化后才具有聚合活性;随着[Al]、[Cl]、[Nd]用量的增加,SIBR中St组分含量逐渐升高并在一定范围内可实现调控;[Cl]用量变化对SIBR高立体选择性和相对分子质量控制稳定性最好,其Ip、Bd组分1,4-结构含量均在98%以上,重均相对分子质量均控制在2×105左右;[Al]、[Nd]用量增加,SIBR相对分子质量下降、相对分子质量分布变窄;SIBR只有1个Tg,且随着St和Ip组分含量增加而升高;合成了Ip、Bd组分1,4-结构高立体选择性(95%)的无规SIBR。     

ETE作调节剂高温合成丁二烯/苯乙烯橡胶的反应动力学

以正丁基锂为引发剂、乙基四氢糠基醚(ETE)为调节剂、环己烷为溶剂,采用高温负离子聚合工艺合成了丁二烯(Bd)/苯乙烯(St)橡胶。研究了聚合温度、ETE/Li比和引发剂浓度等因素对聚合反应动力学的影响。结果表明,ETE是溶聚丁苯橡胶(SSER)合成中有效的高温调节剂,在高温下仍然具有很好的活性,能够显著加快共聚合反应速率,调节单体Bd和St的聚合速率,同时对反应动力学参数进行了研究。     

锡偶联星形嵌段苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物的制备及表征

采用阴离子聚合法成功制备了锡偶联星形嵌段苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物。通过核磁共振、气相色谱、凝胶渗透色谱、透射电镜、动态力学分析等方法表征材料的结构与性能,并与通用橡胶进行性能对比。结果表明,St含量低于30%时,共聚物趋于无规分布,St含量高于35%时,苯乙烯嵌段结构产生,随着St含量的增加,共聚物侧基结构含量下降;三元共聚中St,Ip,Bd的转化率随总转化率的增加而逐渐增大; St含量较低时,共聚物微观相态均一,随St含量的增大,微观相态产生相分离,损耗峰向高温移动,宽度略有增加;嵌段共聚物的物理力学性能与其他橡胶材料相当,抗湿滑性优于通用胶,滚动阻力小于通用胶,是一种理想的轮胎胎面用橡胶材料。     

锡偶联星形嵌段苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元共聚物的制备及表征EI北大核心CSCD

采用阴离子聚合法成功制备了锡偶联星形嵌段苯乙烯(St)-异戊二烯(Ip)-丁二烯(Bd)三元共聚物。通过核磁共振、气相色谱、凝胶渗透色谱、透射电镜、动态力学分析等方法表征材料的结构与性能,并与通用橡胶进行性能对比。结果表明,St含量低于30%时,共聚物趋于无规分布,St含量高于35%时,苯乙烯嵌段结构产生,随着St含量的增加,共聚物侧基结构含量下降;三元共聚中St,Ip,Bd的转化率随总转化率的增加而逐渐增大; St含量较低时,共聚物微观相态均一,随St含量的增大,微观相态产生相分离,损耗峰向高温移动,宽度略有增加;嵌段共聚物的物理力学性能与其他橡胶材料相当,抗湿滑性优于通用胶,滚动阻力小于通用胶,是一种理想的轮胎胎面用橡胶材料。     

三氟甲磺酸钕催化体系中苯乙烯与异戊二烯的共聚合行为

研究了一种钕催化体系——以乙醇为配体的三氟甲磺酸钕/三异丁基铝催化体系[Nd(CF3SO3)3.3H2O.C2H5OH-Al(-i Bu)3]催化苯乙烯(St)与异戊二烯(Ip)的共聚合行为。讨论了n(St)/n(Ip)、n(Al)/n(Nd)、聚合时间等的影响。研究结果表明,该催化体系不能引发St均聚,但可实现St与Ip的共聚,共聚活性低于Ip均聚活性,且强烈依赖于单体组成。共聚物的分子量达到2.9×106。St以单个分子或/和短嵌段的形式嵌入Ip长链段中。其中Ip单元以cis-1,4结构为主,cis-1,4的物质的量分数达91%。随着n(St)/n(Ip)增大,共聚物中St含量明显增加,但St含量的增加对Ip单元的cis-1,4含量没有影响。     

采用双四氢糠丙烷/四氢呋喃复合调节体系合成苯乙烯-丁二烯-异戊二烯嵌段共聚物

采用双四氢糠丙烷(DTHFP)/四氢呋喃(THF)二元调节体系作为结构调节剂阴离子法制备了苯乙烯-丁二烯-异戊二烯嵌段共聚物,研究了其选择性加氢产物的性能。DTHFP/THF复合调节体系比THF单独调节活性更高,3,4-PI含量较低,调节效果更为理想。以环己烷为溶剂,采用三段或者两段加料法,双四氢糠丙烷和丁基锂的摩尔比为n(DTHFP)/n(Li)=0.25,THF和丁基锂摩尔比为n(THF)/n(Li)=4.2,合成了苯乙烯-氢化(丁二烯/异戊二烯)嵌段共聚物(EPEBS)和苯乙烯-氢化异戊二烯共聚物(SEP),对其性能进行比较后发现软段中含有2种聚合物单元的EPEBS更适合作为增稠剂用胶凝剂。     

机械活化淀粉接枝丙烯酰胺/丙烯酸反相乳液聚合动力学

淀粉接枝共聚物是一种新型功能性材料。以机械活化淀粉(mSt)为接枝母体,丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为接枝单体,研究了在淀粉/单体/乳化剂/油/水反相乳液体系中引发机械活化淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸接枝共聚反应的动力学,考察了引发剂浓度[I]、单体浓度[M]、淀粉乳浓度[mSt]和乳化剂浓度[E]等因素对表观聚合速率Rp的影响。结果表明,在本文考察范围内动力学关系式为Rp∝[mSt]1.5[M]1.7[I]0.9[E]0.92,单体浓度和淀粉乳液浓度对聚合反应速率影响显著,聚合反应速率随体系温度升高而加快,在45~60℃范围内,聚合反应的表观活化能为89.5kJ/mol,聚合过程中单基终止与双基终止反应同时存在。     

丁二烯-苯乙烯阴离子共聚体系~(13)C-NMR研究

本文利用~(13)C-NMR作为工具,首次对在准稳态下用n-BuLi作引发剂,THF为添加剂的丁二烯-苯乙烯阴离子共聚物的微观结构进行研究。~(13)C-NMR研究结果验证了动力学的基本假定的正确性,即多活性种参加的动力学模式是合理的,恒定温度下各活性种间的比例近似为(THF/nBuLi)的单交量函数。     

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。     

7B04铝合金的超塑变形行为及其机理

在470～530℃、3×10~(-4)～1×10~(-2)s~(-1)条件下对7B04铝合金进行超塑拉伸,在530℃、3×10~(-4)s~(-1)的条件下得到了1663%的最大延伸率。计算结果表明,应变速率敏感性指数m的最大值为0.63。在不同初始应变速率条件下变形激活能Q的计算值分别为158.44 k J/mol、188.13 kJ/mol、177.78 kJ/mol和250.54 kJ/mol。建立7B04铝合金高温变形本构方程并绘制了R-W-S变形机理图。结合微观组织演变和计算结果,分析了超塑变形机理。结果表明,7B04铝合金的主要变形机理为晶格扩散控制、位错滑移协调的晶界滑动。     

活性可控自由基聚合法制备含纳米二氧化硅的星形丙烯酰胺共聚物

以单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)法,在水溶液中合成含纳米二氧化硅的新型星形水溶性共聚物,研究了单体、引发剂、催化剂、配体和改性纳米SiO2功能单体(NSFM)用量、单体摩尔比等条件对聚合反应的影响。采用红外光谱和核磁共振氢谱对制备的丙烯酰胺共聚物进行表征。结果表明,NSFM成功地参与了单电子转移活性自由基聚合反应中。通过正交试验确定了聚合反应的最佳物料摩尔比,即n(AM)∶n(AANa)∶n(Gly-Br3)∶n(CuBr)∶n(Me6TREN)=1687.5∶562.5∶1.0∶2.3∶1.5,[AM]+[AANa]+[NSFM]总浓度为4.5mol/L;单因素实验确定了NSFM的最佳用量为单体总质量的0.5%。用流变仪对共聚物的性能进行了研究。结果表明,当剪切速率超过临界值(100s-1)时,星形共聚物表现出剪切增稠的流变性能;P(AM-co-AANa-co-VTS-SiO2)表现出较好的耐温和抗盐性。     

基于RAFT过程的N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺和苯乙烯可控自由基共聚合

采用N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺为单体,四氢呋喃做溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,以RAFT试剂二硫代苯甲酸苄酯为链转移剂,成功地进行了N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺和苯乙烯的共聚合反应。结果表明,得到的聚合物数均分子量随单体转化率增加而呈线性增加,且聚合物的分子量分布小于1.5,二硫代苯甲酸苄酯显示出对聚合反应的良好控制作用。通过不同反应温度的聚合反应动力学得到共聚合反应的表观活化能为1.39 kJ/mol。     

聚丁二烯-聚四氢呋喃三嵌段共聚物的合成与热性能

以端羟基聚丁二烯(HTPB)为引发剂,在三氟化硼乙醚(BF3·OEt2)的催化作用下,利用四氢呋喃(THF)的阳离子开环聚合制备PTHF-PB-PTHF三嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁氢谱、碳谱及凝胶渗透色谱-激光光散射联用仪证实了其大分子结构与分子设计一致且相对分子质量可控。聚合工艺研究表明,催化剂用量对聚合反应的影响较小,嵌段共聚物相对分子质量随单体与引发剂配比的增大而提高。利用热重分析仪及差示扫描热分析研究了聚合产物的热稳定性及低温玻璃化转变行为,结果表明,产物具有较好的热稳定性,其玻璃化转变温度可达-80℃以下。     

N-(α-甲基-丁酯基)-马来酰亚胺/苯乙烯共聚合研究

以AIBN为引发剂在氯仿溶剂中成功地合成了耐热型苯乙烯－苯乙烯／N－（α－甲基－丁酯基）－马来酰亚胺共聚物（St-co-BAM）。通过IR、TG、DTA对共聚物的表征，研究了其耐热性能；讨论了单体全程配比、温度、引发剂浓度对共聚合初始速率的影响，测得共聚合总活化能Ea=76.2kJ/mol，共聚合增长活化能Ep=13.4kJ/mol,比一般的正常乙烯基单体Ep值小。     

聚丁二烯-聚四氢呋喃三嵌段共聚物的合成与热性能EI北大核心CSCD

以端羟基聚丁二烯(HTPB)为引发剂,在三氟化硼乙醚(BF3·OEt2)的催化作用下,利用四氢呋喃(THF)的阳离子开环聚合制备PTHF-PB-PTHF三嵌段共聚物。利用红外光谱、核磁氢谱、碳谱及凝胶渗透色谱-激光光散射联用仪证实了其大分子结构与分子设计一致且相对分子质量可控。聚合工艺研究表明,催化剂用量对聚合反应的影响较小,嵌段共聚物相对分子质量随单体与引发剂配比的增大而提高。利用热重分析仪及差示扫描热分析研究了聚合产物的热稳定性及低温玻璃化转变行为,结果表明,产物具有较好的热稳定性,其玻璃化转变温度可达-80℃以下。