用支持向量机模型预测单体与苯乙烯竞聚率

为预测60种烯烃类单体(M1)与苯乙烯(M2)的自由基共聚合竞聚率lgr1S值,采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法在6-31G(d)基组水平上对烯烃类单体(C1H2=C2XY)进行了计算。用于构建支持向量机(SVM)模型的最佳参数子集包括:原子R3的Mulliken电荷qMR3,C1的Mulliken电荷QMC-1(H原子电荷全部合并到与之相连的重原子上),参数QMC-1与qMC-2之比RQq(=QMC-1/qMC-2),最低未占分子轨道(LUMO)能级(ELUMO)和最高占据分子轨道(HOMO)能级(EHOMO)之差ΔEg。最佳SVM模型为高斯径向基核函数(C=1000,ε=0.0001及γ=0.2)。该模型训练集、验证集及测试集的均方根(rms)误差分别为0.043,0.157及0.192,与现有竞聚率lgr模型相比,本文所得SVM模型具有更好的统计品质。     

苯乙烯—丙烯酸氯代酯共聚竞聚率的测定

丙烯酸氯代酯CH_2=CHCDO(CH_2)_nCl(n=2、3、4、6)和(CH_2=CHCOOCH_2 Cl用AIBN引发可以和苯乙烯发生自由基共聚合反应。在本工作中,控制转化率小于10％,用YBR方法求初值,YM二元线性回归法系统测定了60℃时各单体对的竞聚率。它们的一个共同特点是T_1<1和T_2<1,表明共聚属于无规共聚。接着用Q-e方程估算了丙烯酸氯代酯的Q和e值,00。本文讨论了烷基链长对丙烯酸氯代酯单体的活性以及Q和e值的影响。     

温敏型P(NIPA-co-EA)线性共聚物的合成及性质

利用N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)以及N-乙基丙烯酰胺(EA)两种单体合成了温敏型线性共聚物P(NIPA-co-EA),并用核磁共振氢谱、红外光谱以及凝胶渗透色谱(GPC)对该聚合物的结构进行了表征。采用浊度观察法和分光光度法两种方法分别对聚合物的LCST值进行了测试研究,探讨了通过调节两种单体的组分比例来调控体系的LCST值,并讨论了外添加剂NaCl以及BSA对线性聚合物P(NIPA-co-EA)LCST的影响。结果表明,随着EA单体摩尔配比的增大,对应共聚物的LCST值也相应增大,且在32～41.6℃之间可调。向P(NIPA-co-EA)水溶液中加入NaCl,当NaCl的量由0.9%(质量分数)增加到2%(质量分数)时,共聚物的LCST值从34.3℃降为31.6℃;加入BSA,线性共聚物的LCST随BSA浓度的增加而增加,且当EA10水溶液中加入20mg/mLBSA时,线性共聚物P(NIPA-co-EA)的LCST可高达38.9℃。     

丙烯腈二元共聚体系竞聚率的红外光谱测定

针对丙烯腈（AN）和丙烯酸氨基酯（F）二元溶液共聚合体系，借助于红外光谱的特征峰吸光度比，测定其共聚物组成，用Mayo-Lewis微分组成方程计算竞聚率。将两种单体的均聚物共混作标样，绘制A1/A2～m/n标准曲线，由共聚物中两特征峰的吸光度比计算组成，得到合理的竞聚率值为r1=0．7015，r2=2．3735。     

溶液聚合体系中丙烯腈和N-乙烯基咪唑单体竞聚率的测定

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,在N2气氛中,70℃时采用自由基溶液聚合法进行了丙烯腈(AN)和N-乙烯基咪唑(VIM)的共聚合反应。采用核磁共振氢谱对不同单体投料比条件下得到的P(AN-co-VIM)的组成进行了测定。分别用F-R法、K-T法计算了2种单体的竞聚率。结果为F-R法r1=0.12,r2=0.61;K-T法r1=0.14,r2=0.67。     

聚合物P(NIPAM-AM-NPA)的合成及溶液性能

以丙烯酸壬基酚聚氧乙烯酯(NPA)、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺为单体,采用自由基水溶液聚合方法制备了水溶性共聚物P(NIPAM-AM-NPA)。采用FT-IR、1H-NMR对该共聚物以表征;研究了共聚物浓度、温度以及不同电解质对共聚物溶液性能的影响。结果表明,随着盐浓度的增加,聚合物溶液表观黏度有较大幅度上升。在相同情况下,NaCl的增粘效果最为显著,而MgCl2和CaCl2则影响不大。该共聚物的盐水溶液在升温条件下可保持良好的增粘作用,适当条件下还会出现黏度随温度升高而上升的独特现象。     

不同共聚体系对丙烯腈与丙烯酸单体竞聚率的影响

采用Kelen-Tudos方法, 测定了丙烯腈（AN）与丙烯酸（AA）共聚合反应体系中单体竞聚率,探讨了不同反应体系对单体竞聚率的影响.结果表明,在水相悬浮聚合体系中,当转化率小于20%时,两单体的竞聚率同DMSO均相溶液聚合结果相近;随转化率的增加,AN竞聚率增加,AA竞聚率减小,当转化率超过50%后,两单体竞聚率变化不明显.在H2O/DMSO混合溶剂沉淀聚合中,当水含量超过80%后,两单体竞聚率向水相悬浮聚合结果靠近.随溶剂极性增大,rAN与rAA值均减小。     

温敏型有机-无机杂化纳米微胶囊的制备及渗透性

以正辛烷为模板,将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)引入苯乙烯(St)/γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)的细乳液共聚体系,制备了温敏型有机-无机杂化纳米微胶囊。通过红外(FT-IR)、透射电镜(TEM),激光粒径分析仪(DLS)表征了纳米微胶囊的结构和形态;采用紫外可见分光光度计(UV)研究了纳米微胶囊在临界温度附近对甲酚红的载入行为,考察了NIPAM用量对纳米微胶囊渗透性的影响。结果表明,当NIPAM用量为0.4g时,制得的纳米微胶囊的形貌完整、粒径均一、分散性较好,平均粒径为167nm,胶囊壁厚为24nm。纳米微胶囊的渗透性随着NIPAM用量的增加而增强。     

PVA/P(AA-AM)复合水凝胶的制备及性能

采用水溶液聚合方法合成了不同组成的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物(P(AA-AM))。将聚乙烯醇(PVA)与所合成的P(AA-AM)共混,以戊二醛为交联剂,制备出了不同结构的PVA/P(AA-AM)复合水凝胶。采用扫描电镜观察了凝胶形貌,研究了复合水凝胶的结构与性能关系。结果表明,复合水凝胶溶胀性能与所用交联剂加量有关,复合水凝胶的溶胀度随着交联剂加量增加先增大后减小,在交联剂加量为0.5%时水凝胶溶胀度达到最大值。复合凝胶中的聚合物组成对溶胀度影响显著,随着P(AA-AM)含量提高,水凝胶的溶胀度逐渐增大。适当结构的复合水凝胶具有pH敏感性,敏感程度随着凝胶中P(AA-AM)含量的增加而增强。     

P(MMA-VAc-LiAA)聚合物电解质的制备及表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸锂(LiAA)为单体,采用种子乳液聚合法制备了(P(MMA-VAc-LiAA)三元共聚物.利用红外光谱(FTIR),核磁共振(~1HNMR),差示扫描量热(DSC) /热重分析(TG),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)等方法对聚合物的结构进行了表征.将P(MMA-VAc-LiAA)与LiClO_4共混,采用流延法制备了聚合物电解质膜,用交流阻抗方法测试了电解质膜的电导率,结果表明,该聚合物电解质室温离子电导率可以达到10~(-3)S/cm.而且离子电导率随着温度的升高而迅速增加,电导率-温度曲线符合Arrhenius方程.机械性能测试结果表明,在P(MMA-VAc)的基础上,引入第三单体LiAA可以改善膜的收缩性与力学性能.     

具有pH响应性和成纤性的丙烯腈与丙烯酸共聚物的结构

利用丙烯腈(AN)与丙烯酸(AA)单体的化学性质及单体的活性不同,AA采用不同投料方式,制备了具有pH响应性与成纤性的丙烯腈/丙烯酸共聚物[P(AN-co-AA)],通过红外、液体核磁、元素分析等测试手段研究了共聚物结构特点。结果表明,AA与AN单体物质的量比为20∶80时,聚合物具有良好的pH响应性与成纤性;不同投料方式的共聚物中羰基与氰基含量的比值都随着反应进行呈增长趋势,一次性投料更大;分批投料共聚物分子链易形成嵌段结构,表现出良好的pH响应性及较好的力学性能。     

基于NIPAM和HEMA的温敏性共聚物水溶液性能研究

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为原料,采用水溶液自由基聚合法制备了N-异丙基丙烯酰胺基温敏水溶性共聚物P(NIPAM-HEMA-AM)和P(NIPAM-HEMA-AM-NaAA)。研究了无机盐及聚合物结构对共聚物低临界溶解温度(LCST)的影响,考察了共聚物浓度、盐浓度、表面活性剂浓度对共聚物溶液流变性能特别是粘温特性的影响。结果显示,随着盐浓度的增加,共聚物溶液的LCST呈下降趋势。共聚物浓度较高时,在LCST附近表现出显著的升温增稠性。在P(NIPAM-HEMA-AM-NaAA)溶液中加入NaCl后溶液黏度增加,升温增稠效应明显。     

二元自由基竞聚率与共聚行为类型及均一共聚关系的讨论

通过研究二元自由基共聚单体选择的Q、e判据及单体竞聚率r存在0和1两个临界值的特点,依据二元单体竞聚率r1、r2与数值0、1之间的关系,把共聚行为类型分为交替共聚、嵌段共聚、理想共聚和非理想共聚等。在二元共聚物瞬时组成F1与单体组成f1的共聚曲线的变化率临界点处投料制备均一共聚物基础上,根据共聚行为分类,针对不同的共聚...     

AFM在N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物微凝胶粒子性能研究中的应用

通过无皂乳液聚合得到不同丙烯酸(AAc)含量的交联N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸共聚物(P(NIPAM-co-AAc))微凝胶,利用原子力显微镜(AFM)对其形态和环境敏感性进行了分析.结果发现,该凝胶粒子大小均一,直径约800nm;当环境温度由15 ℃升至50 ℃时,粒子的体积缩小,这表明P(NIPAM-co-AAc)微凝胶具有温度敏感性.     

P(NIPA-co-AM)超大孔水凝胶的制备及其性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用泡沫分散聚合法制备N-异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺共聚物[P(NIPA-co-AM)]超大孔水凝胶,研究了丙烯酰胺、引发剂、交联剂、盐酸、碳酸氢钠用量对水凝胶溶胀、退溶胀性能的影响,通过DSC、SEM、FTI...     

伊利石/聚丙烯酸钠-丙烯酰胺高吸水复合材料的表征及释钾性能

采用溶液聚合法首次合成伊利石/聚丙烯酸钠-丙烯酰胺高吸水复合材料。伊利石复合到高吸水材料中后,其K 与丙烯酸钠的Na 发生了置换反应,使该高吸水复合材料具有释钾功能,且材料可以在较高温度下使用。采用X射线衍射和红外光谱研究了复合材料的结构和释钾机理,扫描电镜分析表明伊利石与高分子复合效果良好。     

光敏引发AM/DAC共聚的竞聚率测定和序列分布

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐(V-50)为光敏引发剂,在紫外光照射下进行水溶液聚合,采用Fineman-Ross、Kelen-Tudos及Yezrielev-Brokhina-Roskin法计算了单体竞聚率,得出光敏引发条件下,AM和DAC的竞聚率分别为2.2784和0.3836。分析了单体组成、共聚物瞬时组成随转化率变化的关系及共聚物主链的序列长度分布,得出采用AM起始物质的量比为0.8且总转化率在80%以下的合成工艺条件,可得到组成相对均一的AM/DAC共聚物。运用差示扫描量热仪对共聚物结构进行分析表征,表明所得聚合物是AM/DAC共聚物。     

聚合物P(TMSPMA-MMA-BA)的合成及聚合反应动力学

为改进甲基丙烯酸甲酯(MMA)/丙烯酸丁酯(BA)共聚物的性能,利用乳液共聚合方法,将γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPMA)引入共聚物分子链。用红外光谱仪和热重分析仪对共聚物进行了表征;研究了反应温度、引发剂浓度、乳化剂浓度和TMSPMA浓度对乳液共聚合反应速率的影响。红外谱图中1144cm-1处Si-O-Si键的吸收峰表明TMSPMA与MMA/BA发生了共聚合反应;引入TMSPMA的共聚物在250℃以前热性能稳定,MMA/BA共聚物的起始分解温度得到提高;升高反应温度、增大引发剂或乳化剂摩尔浓度及降低TMSPMA摩尔浓度都可以提高聚合反应速率。得到了聚合反应活化能和动力学方程。