机械活化淀粉反相乳液聚合动力学及机理探讨

以过硫酸铵为引发剂,研究了经机械活化预处理的玉米淀粉与丙烯酰胺在反相乳液体系中的接枝共聚反应动力学,分别考察了引发剂浓度、单体浓度、淀粉乳浓度和乳化剂浓度等对表观聚合速率的影响。结果表明,在本实验考察范围内的动力学关系式为Rp∞[I]0.84[M]1.12[St]1.07[E]0.54。推导并验证了该反应的表观动力学方程和反应机理,双基终止与单基终止过程同时存在,实验结果与理论推导基本符合。     

两嵌段共聚物PMMA-b-PHEMA的合成与表征

采用分步法合成了两嵌段共聚物聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯.首先以AIBN为引发剂,FeCl<,3>/PPh<,为>催化体系,通过甲基丙烯酸甲酯(MMA)的反向原子转移自由基聚合,得到端基含Cl的聚合物PMMA-Cl,其分子量分布为1.36;然后以此为大分子引发剂,FeCl<,2>/PPh<,3>为催化...     

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。     

St-g-AM反相乳液法接枝共聚反应的动力学模型

研究采用反相乳液方法进行淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应的机理,推导并修正淀粉与丙烯酰胺反相乳液法接枝共聚反应动力学模型,考察了引发剂浓度[I]、乳化剂浓度[E]、单体浓度[M]和淀粉浓度[St]等因素对表观聚合速率的影响,验证反应动力学模型。结果表明,本实验得出的动力学关系式为:Rp∝[I]0.93[M]1.28[St]1.47[E]0.61,与理论推导出的动力学方程Rp∝[I]0.5～1[M]1～1.5[St]0.5～1.47[E]0.6基本一致,说明淀粉与丙烯酰胺在反相乳液中进行接枝共聚反应符合自由基聚合机理,引发过程由引发剂受热分解生成初始自由基和初始自由基攻击淀粉分子形成淀粉骨架自由基两部分构成;在聚合过程中,单基终止和双基终止反应同时存在。     

机械活化淀粉反相乳液五元体系的接枝共聚反应动力学

以机械活化淀粉为接枝母体,研究了在机械活化淀粉/单体(AM)/乳化剂/油/水五元反相乳液体系中引发机械活化淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应的动力学。分别考察了引发剂浓度、单体浓度、淀粉乳浓度和乳化剂浓度等对接枝量和接枝共聚速率(R g)的影响。结果表明,在本实验考察范围内的动力学关系式为R g∞[mSt]1.24[I]0.76[M]1.54[E]0.33,淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚速率随体系温度升高而加快,淀粉乳浓度和单体浓度对接枝共聚速率影响显著,在45℃～60℃范围内,接枝共聚反应链增长步骤的活化能为34.85 kJ/mol。     

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。     

紫外光照射下光敏引发丙烯酰胺聚合动力学

以2,2’-偶氮(2-脒基丙烷)二氢氯化物(V-50)为光敏引发剂,丙烯酰胺为原料,采用毛细管膨胀计法,研究了丙烯酰胺水溶液聚合动力学规律;在紫外光照射下探讨了单体浓度、光敏引发剂浓度、反应温度对光敏引发丙烯酰胺(AM)聚合反应速率的影响。结果表明,聚合反应的表观活化能为21.21 kJ/mol,反应表观速率常数表达式为k=2.688×103exp(-21.21/RT),光敏引发AM聚合速率的动力学方程式表示为Rp=k[AM]1.088[I]0.4989,通过实验验证了该动力学关系式。     

室温下甲基丙烯酸缩水甘油酯的原子转移自由基溶液聚合反应

以2-溴代丙酸乙酯为引发剂,溴化亚铜为催化剂,2,2′-联吡啶为配体,采用溶液聚合体系,实现了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GM A)的原子转移自由基聚合(ATRP),制得了窄分子量分布的均聚物PGM A;用FT-IR1、H-NM R、GPC等手段对活性聚合进行了确认,对PGM A进行了表征;考察了溶剂极性与单体/引发剂配比对可控聚合的影响;并进行了动力学研究,测定了GM A原子转移自由基聚合的表观活化能。研究表明,溶剂极性对GM A的ATRP可控聚合有较大的影响;单体/引发剂配比对聚合速率也有明显的影响;实验测得GM A的ATRP可控聚合的表观活化能为61.4 kJ/m o l。     

纳米TiO_2表面的原位接枝聚合动力学

以甲苯为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,在纳米TiO2表面引发甲基丙烯酸丁酯(BMA)单体的聚合反应,通过红外光谱(FT-IR)、热重(TG)分析表明,纳米TiO2表面已接枝聚合上有机分子链。研究了改性后的纳米TiO2表面发生原位接枝聚合反应的动力学行为,考察了聚合反应温度、单体浓度、引发剂浓度、纳米TiO2用量等因素对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。结果表明,其聚合速率方程为:Rp=k[BMA]1.00[AIBN]0.86[mTiO2]0.76,聚合反应的表观活化能Ea为135.94kJ/mol。探讨了聚合反应机理,其聚合反应机理与自由基聚合反应机理相符合,链终止反应为单基终止与双基终止并存。     

光引发淀粉-AM/AA反相乳液接枝聚合--光引发剂的影响

采用多种光引发剂引发淀粉-丙烯酰胺/丙烯酸反相乳液接枝聚合,IR光谱分析表明了淀粉接枝共聚物的生成,考察了光引发剂的种类和浓度对接枝聚合的影响并初步探讨了引发接枝的机理。     

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。     

苯乙烯-丙烯酸丁酯分散共聚合动力学

用分散聚合法制备了表面光滑、粒径均匀的聚苯乙烯-丙烯酸丁酯微球,研究了各种参数变化对聚合转化率-时间曲线的影响并得到苯乙烯和丙烯酸丁酯的分散聚合动力学方程。结果表明,在所考察的范围内,初始单体中丙烯酸丁酯的物质的量分数超过20%以上时,总转化率明显降低;在60℃~75℃之间随温度上升,总转化率增大,但80℃时反而减小,并随着醇水比的降低、引发剂用量的增大而增大,稳定剂的浓度对其影响甚小;在所考察的范围内,苯乙烯和丙烯酸丁酯的分散聚合动力学方程为Rp=k.exp(38194/RT)[St/BA]0.7029[m(EtOH)/m(EtOH+H2O)]-4.138[AIBN]0.3845,其表观活化能Ea为38.194 kJ/mol。     

茂金属化合物合成星状羟基功能化无规聚苯乙烯

采用茂金属化合物(n-BuCp)2TiCl2,还原剂(Sn)及引发剂4,4’-亚甲基二(N,N-二缩水甘油基苯胺(I4))组成的催化体系,引发苯乙烯活性自由基聚合,合成了星状羟基功能化无规聚苯乙烯。考察了聚合温度、时间、投料比等反应条件对苯乙烯聚合的影响。用沸丁酮对所得聚合物进行抽提,并采用凝胶渗透色谱(GPC)和核磁共振(13C-NMR)对沸丁酮可溶部分的结构和性能进行了表征。GPC分析证明催化体系(n-BuCp)2TiCl2/Sn/I4引发苯乙烯聚合属于活性聚合;13C-NMR结果证明所得聚苯乙烯链段为无定型态。实验表明所得聚合物为星状羟基功能化无规聚苯乙烯。     

丙烯腈在混合溶剂中的聚合动力学研究

研究了以偶氮二异丁腈为引发剂，丙烯腈在混合溶剂中的自由基聚合规律。发现随着混合溶剂中水含量的增加，聚合反应速率加快，反应分为两部分，即溶液相反应和液固界面反应，后者所占比例逐渐增加。但当混合溶剂中水含量超过５０％（质量）时，反应速率减慢。由实验结果示出了反应速率与引发剂，单体浓度的关系，建立了聚合反应速率方程，并求得了聚合反应的表观活化能和Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ指前因子。     

Fe2+-H2O2引发淀粉-二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚的研究

采用Fe^2 -H2O2氧化还原引发体系进行淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）接枝聚合，制备了一系列分子中含有阳离子季铵基团的淀粉－DMDAAC接枝共聚物。研究了单体浓度，引发剂用量，反应温度对接枝体系的接枝率，接枝效率，单体转化率和阳离子度等因素的影响，探讨了Fe^2 -H2O2引发淀粉接枝DMDAAC共聚反应的基本规律。并用IR和^1H-NMR对接枝共聚物进行了分析表征。     

锰盐引发淀粉-丙烯酰胺接枝共聚的研究

本文研究了以锰盐为引发体系的淀粉和丙烯酰胺的接枝共聚反应。除了研究一般反应条件如引发剂用量、反应温度、反应时间、单体浓度对接枝反应的影响之外,还着重研究了淀粉用量、介质pH值、淀粉团粒大小对接枝的影响,以探讨淀粉在接枝共聚中所起的作用。