茂金属/Zn/环氧化合物引发合成含羟基功能团的星形PMMA

采用二茂钛化合物Cp2TiCl2,还原剂(Zn)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甲基丙烯酸甲酯(MMA)活性/可控自由基聚合,合成了带有羟基功能团的星形无规聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。探讨了聚合温度,聚合时间及单体与引发剂摩尔比对MMA聚合的影响,实验结果表明,在聚合温度为90℃,[MMA]/[I4]=200/1时,单体转化率达90%。单体转化率与聚合物分子量之间存在线性增长的关系,表明该聚合属于活性聚合。采用凝胶渗透色谱(GPC),核磁共振(1H-NMR和13C-NMR)等手段表征了聚合物的微观结构和性能,所得PMMA为无规立构、分子量分布较窄(1.41~1.65),且聚合物的臂数与引发剂中环氧功能团的数量一致。     

过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺氧化还原引发体系引发甲基丙烯酸甲酯聚合反应机理EI北大核心CSCD

以过氧化二苯甲酰(BPO)与N,N-二甲基苯胺(DMA)氧化还原引发体系引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合所得甲基丙烯酸甲酯齐聚物(OMMA)作为大分子还原剂,与BPO构成氧化还原体系引发MMA聚合得到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。通过气相色谱、核磁共振波谱、三检测体积排除色谱对单体转化率、OMMA及PMMA的结构进行表征和分析。结果表明,在BPO/DMA氧化还原引发体系中,相对于BPO生成的苯甲酰自由基,有更多的来自于DMA的氨基甲基自由基引发聚合进入大分子链,表明苯甲酰自由基除引发单体聚合外,还发生了另外的反应。氨基甲基自由基引发MMA聚合生成的含有DMA单元的OMMA(Mn=2400)仍具有还原性,可以与BPO构成氧化还原引发体系引发MMA聚合,得到更高相对分子质量的PMMA(Mn=3700)。     

过氧化二苯甲酰/N,N-二甲基苯胺氧化还原引发体系引发甲基丙烯酸甲酯聚合反应机理

以过氧化二苯甲酰(BPO)与N,N-二甲基苯胺(DMA)氧化还原引发体系引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合所得甲基丙烯酸甲酯齐聚物(OMMA)作为大分子还原剂,与BPO构成氧化还原体系引发MMA聚合得到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。通过气相色谱、核磁共振波谱、三检测体积排除色谱对单体转化率、OMMA及PMMA的结构进行表征和分析。结果表明,在BPO/DMA氧化还原引发体系中,相对于BPO生成的苯甲酰自由基,有更多的来自于DMA的氨基甲基自由基引发聚合进入大分子链,表明苯甲酰自由基除引发单体聚合外,还发生了另外的反应。氨基甲基自由基引发MMA聚合生成的含有DMA单元的OMMA(Mn=2400)仍具有还原性,可以与BPO构成氧化还原引发体系引发MMA聚合,得到更高相对分子质量的PMMA(Mn=3700)。     

葡萄糖还原FeBr_3催化下的甲基丙烯酸甲酯原子转移自由基聚合

以葡萄糖为还原剂,FeBr3为氧化剂,通过氧化还原反应,在反应体系中原位生成FeBr2催化剂,以2,2’-联吡啶(bpy)为配位剂,1-溴乙基苯为引发剂,在110℃进行甲基丙烯酸甲酯原子转移自由基聚合。结果表明,聚合反应符合对单体浓度为一级的动力学关系,聚合物分子量随单体转化率呈线性增加,分子量分布较窄,M-w/-Mn在1.17～1.25之间,具有明显的活性聚合特征,并且在有氧的环境下同样能够进行活性聚合,该聚合方法明显优于常规的原子转移自由基聚合和反向原子转移自由基聚合。     

氯甲酸胆固醇酯引发的MMA原子转移自由基聚合反应

首次报道以氯甲酸胆固醇酯(CC)为引发剂,氯化亚铜和自制MA5-DETA为催化刺进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP)反应。研究发现,单体转化率与反应时间、产物分子量及分子量分布呈线性关系。在转化率不太高时所得聚合物的分子量分布较窄(1．5以下),反应具有活性聚合特征。虽然引发剂的引发效率较低,但是这不失为制备胆甾型液晶材料的一种新方法,且能说明酰基卤化物也可作为ATRP的引岩剂．     

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%.     

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。     

4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷引发的甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合

以含双官能团的4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷(CM TM S)为引发剂,CuC l/ligand为催化剂体系,二甲苯为溶剂,进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP),重点研究了配体对聚合反应的影响。通过1H-NM R表征,证明PMMA是由CM TM S引发MMA聚合而得。聚合转化率和聚合物分子量及其分布测定结果表明,分别采用具有长链烷基的4,4'-二壬基-2,2'-联吡啶(dN bpy)和N,N,N',N',N″-五甲基二乙基三胺(PM DETA)为配体,所得聚合物的数均分子量与转化率之间的线性关系比较好,分子量分布较窄(M-w/M-n分别为1.27和1.30);而采用2,2'-联吡啶(bpy)为配体,所得聚合物数均分子量随转化率变化关系远远偏离理论分子量随转化率变化关系,且分子量分布相对较宽(M-w/M-n为1.41)。     

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。     

高分子量聚甲基丙烯酸甲酯的制备

通过悬浮聚合法制取了分子量在100万～150万范围的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA).研究了温度、引发剂浓度、转化率对聚合物分子量的影响情况,用粘度法测量了PMMA的分子量.结果表明:温度升高、引发剂用量增加使得聚合物分子量降低;随反应的进行和单体转化率提高,聚合物分子量增大并趋于定值.在单体:水相=1:5(质量比),过氧类引发剂浓度1%,反应温度60～70℃,反应时间5h左右的实验条件下,制备得到了高分子量PMMA.     

含溴双官能团引发剂引发原子转移自由基嵌段共聚

合成了对二溴甲基苯作为原子转移自由基聚合的双官能团引发剂,以对二溴甲基苯／溴化亚铜／联吡啶（摩尔比１／２／４）为引发体系,进行极性单体甲基丙烯酸酯和非极性单体苯乙烯及不同的甲基丙烯酸酯之间的原子转移自由基段共聚,得到了实测分子量与设计分子量相近,分子量分布小于１．８的ＰＥＭＡ－ＰＳ－ＰＥＭＡ,ＰＢＭＡ－ＰＳ－ＰＢＭＡ,ＰＭＭＡ－ＰＢＭ－ＰＭＭＡ等多种三嵌段共聚物。     

纳米铜/PMMA-b-PS的超声合成及有序组装

在超声辐射作用下,以α-溴代丙酸乙酯为引发剂,溴化亚铜/2,2-联吡啶为催化体系,通过原子转移自由基聚合(A-TRP)制备了分子链末端含有一个α-溴原子的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-Br)。以此为大分子引发剂引发苯乙烯单体进行ATRP反应,制得聚甲基丙烯酸甲酯嵌段聚苯乙烯(PMMA-b-PS)共聚物。通过硼氢化钠还原聚合物体系中的溴化亚铜,从而得到纳米铜/PMMA-b-PS复合粒子。红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)表征嵌段共聚物的结构;凝胶渗透色谱(GPC)测定了共聚物的相对分子量和多分散系数;X射线光电子能谱(XPS)证明纳米铜和PMMA-b-PS嵌段共聚物中PMMA之间存在一定的相互作用;通过高分辨透射电子显微镜(HTEM)观察到纳米铜具有诱导聚合物组装的现象。     

硅表面接枝含氟聚合物刷的动力学与表面性能

利用表面原子转移自由基聚合(SI-ATRP)法,在硅基体表面接枝了以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)为单体的嵌段聚合物刷(Si-g-PMMA-b-PDFHM)。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析了聚合物刷的化学结构,采用气相色谱研究了2种聚合路线的反应动力学。进而通过扫描电子显微镜、原子力显微镜和接触角测量仪表征了聚合物刷的表面形貌及润湿性。结果表明,硅片表面引发SI-ATRP的反应动力学为典型的可控聚合反应,A、B方法的反应速率常数分别为0.04916/h和0.03731/h,转化率分别为55%和45%,聚合物刷的厚度分别为4.2μm和4.8μm。硅片表面生长聚合物刷后,粗糙度增加,疏水性能明显提高。     

含有偶氮键和芳香胺基双官能团引发剂的合成及表征

4,4′-偶氮二[4-氰基戊酸]和对二乙氨基苯胺反应合成了4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二乙氨基)苯胺](ACPEA)双官能团偶氮引发剂,利用红外光谱、元素分析和核磁共振对其结构进行了表征,并研究了其在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)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的影响。结果表明,在一定条件下,ACPEA能引发单体聚合得到聚合物,聚合物分子量随单体浓度的增大而增加,随ACPEA浓度的增大和反应温度的升高而降低。     

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...     

Surface-initiated atom transfer radical polymerization of methyl methacrylate from magnetite nanoparticles at ambient temperature

The synthesis of methyl methacrylate (MMA) brush from the surface of magnetite nanoparticles (core-shell structure), from initiator moieties anchored covalently to the nanoparticles, via room temperature atom transfer radical polymerization (ATRP) is described. The surface-initiated polymerization was carried out from a surface-confined initiator containing a 2-bromoisobutyrate moiety with Cu(I)Br/PMDETA catalytic system. The initiator moiety was covalently anchored to the nanoparticles via a two step modification reaction scheme. Controlled polymerization was observed if ethyl-2-bromoisobutyrate (2-EiBrB) was added as a free/sacrificial initiator. A linear increase of molecular weight and a narrow molecular weight distribution of the PMMA formed in solution, provide evidence for a controlled surface-initiated polymerization, leading to surface-attached polymer brushes under mild conditions. The grafted PMMA provides good stability and dispersibility for the nanoparticles in organic solvents.     

用原子转移自由基聚合方法合成胆甾侧链液晶聚合物

以胆固醇氯甲酸酯和丙烯酸羟乙酯为原料。合成了丙烯酸羟乙酯基胆甾醇碳酸酯(简称GMCC),作为一种含液晶基元的单体,使之在苯甲醚溶液中在Ebib／CuBr／MA3-DETA催化系统下进行原子转移自由基聚合(ATRP)．动力学分析表明。转化率随着反应时间呈线性增加,Ln[M]0／[M]与反应时间呈良好线性关系。反应产物的分子量分布较窄(1．3左右)．所得产物可作为大引发剂引发丙烯酸甲(丁)酯通过同样的催化体系．进一步聚合成嵌段共聚物．胆甾侧链液晶聚合物的相转变温度和织构偏光显微镜观察表明,这种聚合物具有良好的液晶性能．     

不同引发剂体系对氧化铝浆料固化过程的影响

研究了引发剂体系对氧化铝浆料固化过程的影响. 通过测试丙烯酰胺(AM)水溶液聚合过程的弹性模量曲线, 考察了引发剂体系对丙烯酰胺(AM)和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺 (MBAM)水溶液交联聚合过程的影响. 引发剂体系分别为过硫酸铵(APS)、过硫酸铵-四甲基乙二胺(APS-TEMED)氧化还原体系和2,2’-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]盐酸盐(AZIP·2HCl). 三种引发剂中AZIP\cdot2HCl引发的聚合产物的模量在40～50℃都比较高; 温度对闲置时间影响较大, 更容易控制固化进程. AZIP·2HCl引发的50vol%浆料固化的模量曲线表明温度和引发剂浓度对浆料固化影响较大. 比较了三种引发剂引发的50vol%氧化铝浆料的固化过程模量曲线, 50℃时AZIP·HCl引发的浆料固化后的湿坯的弹性模量达到2.3×10⁶Pa, 比APS(1.58×10⁶Pa,55℃)和APS--TEMED(1.58×10⁶Pa, 25℃)引发的浆料固化后的湿坯模量要高.