链转移剂调控DMDAAC均聚物分子量

以工业级二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为反应单体、甲酸钠或甲醇为链转移剂,选择过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原引发体系,采用水溶液聚合法得到分子量在800～9000的PDMDAAC.通过正交实验考察了单体质量分数、聚合温度、聚合时间、聚合体系pH值、引发剂用量、还原剂用量和链转移剂用量对聚合产物特性粘数和单体转化率的影响.研究了链转移剂对PDMDAAC分子量的调控作用及其用量对聚合物特性粘数和单体转化率的影响规律.     

原位合成引发剂引发原子转移自由基及衰减链转移同步聚合

在甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体中,以偶氮二异丁腈(AIBN)与I2反应原位合成α-碘代异丁腈(IIBN),进一步作为原子转移自由基聚合引发剂分别与CuCl、FeCl2.4H2O等催化剂,MA5-DETA、PMDETA等络合剂相匹配引发MMA的ATRP,同时又作为衰减链转移聚合(DT)的可逆链转移剂同步进行DT聚合。实验结果表明:所得聚合物分子量可控,分子量分布(PDI)很窄(1.05～1.25),引发剂效率较高。动力学的研究结果显示:分子量随转化率而增长;由Ln[M]0/[M]t对时间作图,呈现良好的线形关系,表明聚合过程中增长自由基浓度是一个恒定值,证明由IIBN引发的聚合是典型的活性自由基聚合;这种方法克服了极不稳定的在α-位带有吸电子基团的碘化物的购运和储存的困难。不失是一种简单,快捷,方便的方法。     

沉淀聚合制备低分子量聚丙烯酸及残液循环利用

以偶氮二异丁腈(AIBN)为自由基引发剂,石油醚为溶剂,异丙醇为链转移剂,通过沉淀聚合制备了低相对分子质量(简称分子量,下同)的聚丙烯酸。考察了引发剂用量、链转移剂用量、单体质量浓度对聚合收率的影响,确定最佳聚合条件为:AIBN用量为单体质量的10%,链转移剂用量为单体质量的100%,单体质量浓度100g/L,反应温度80℃,反应时间4 h。反应结束后产品在底部沉淀析出,溶剂可循环利用,在最佳聚合条件下,残液循环利用5次,单体的累计转化率达到92.6%。凝胶渗透色谱(GPC)分析表明,通过残液循环制备的产品重均分子量(Mw)变化不大,保持在1 000～1 300,多分散性(PDI)为1.92～3.38。     

均相合成固体聚羧酸减水剂及其应用性能研究

通过优化引发方式进行本体均相聚合,采用烯丙基聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酸(AA)、封端酰胺膦酸酯(TA)作共聚单体,在链转移剂的共同作用下合成固体聚羧酸减水剂PCE-S1.通过GPC分析了本体均相聚合引发方式对聚合物分子量及分子多分散性(PDI)的影响,并通过红外光谱分析(IR)和热重分析(TG-DSC)表征PCE-S1聚合产物分子结构中特征官能团和储存稳定性.通过改变引发方式控制反应活性的研究表明:PCE-S1的转化率为93.31％,PDI为1.707,40℃温度下储存稳定性良好,混凝土应用技术指标与常规溶液聚合减水剂(40％固含)的性能一致,结构特征峰基本一致.     

低分子量聚N-乙烯基甲酰胺-co-乙烯胺的合成

以N-乙烯基甲酰胺为单体,N,N-二甲基甲酰胺和乙酸乙酯为混合溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,十二硫醇为链转移剂,通过沉淀聚合法制备了低分子量的聚N-乙烯基甲酰胺。详细研究了单体质量分数、混合溶剂配比、引发剂用量、链转移剂用量、反应温度及反应时间对聚合反应的影响。在最佳聚合条件下,聚合物收率可达93.1%、聚合物的数均分子量(Mn)为2 975.2,PDI=2.64,且聚合残液可循环利用。然后将所得聚合物在酸性条件下水解,制备了不同胺化度的聚N-乙烯基甲酰胺-co-乙烯胺,产品的数均分子量为1 000~1 400,PDI为1.34~1.40。     

丙烯酰胺在聚乙二醇水溶液中可逆加成-断裂链转移聚合

结合双水相聚合和可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合,提出在聚乙二醇(PEG)水溶液中进行丙烯酰胺(AM)的RAFT双水相聚合,考察反应条件对聚合反应速率和产物分子量及分布的影响。结果表明:高引发剂浓度、单体浓度和聚合温度可以提高初始聚合速率和最终转化率,PEG和RAFT试剂浓度的增加会导致聚合速率减慢和最终转化率降低;峰值聚合速率随引发剂浓度、单体浓度和聚合温度的增加而增大,同时峰值聚合速率对应的时间提前;RAFT试剂浓度增加会推迟峰值聚合速率对应的时间,但可制得分子量分布较窄的产物;PEG浓度的增加会导致产物的分子量分布变宽。     

自由基活性聚合法制备聚苯乙烯及不同反应条件的影响

文章采用十二烷基三硫代碳酸酯为链转移剂,通过可逆加成-裂解-链转移自由基聚合(RAFT)的方法,合成了结构均一的侧链带有偶氮苯基团的聚苯乙烯。对生成的聚合物的结构用核磁共振氢谱进行表征,结果表明已成功地合成出目标产物。聚合物分子量用凝胶渗透色谱(GPC)进行测试,结果表明合成出的聚合物的分子量分布(PDI)区间在1.01-1.1。讨论了反应时间及反应物浓度对聚合的影响。结果表明,聚合物的分子量与反应时间呈正相关,呈现出"活性-可控"聚合特征。聚合物的分散度(PDI)受反应物浓度的影响很小,但转换率随着单体浓度的不断增加呈现出增大的趋势。     

偏氯乙烯共聚物的单电子转移活性自由基聚合

以碘仿为引发剂,偏氯乙烯和丙烯酸甲酯为单体,连二亚硫酸钠/碳酸氢钠为催化剂体系,羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素为分散剂,在水相体系中制备偏氯乙烯共聚物。研究了反应时间、反应温度以及引发剂用量对单体转化率、产物摩尔质量及分布的影响。结果表明,随着反应时间的延长和反应温度的提高,转化率和摩尔质量增加,摩尔质量分布变窄,反应具有活性聚合的特征。使用红外光谱仪(IR)和核磁共振(~1H NMR)对共聚物的结构进行表征并探讨了聚合反应的机理,说明该聚合方法符合单电子转移活性自由基聚合特征。     

正反向同时引发ATRP制备凹凸棒土/聚苯乙烯杂化粒子

通过脱醇法在凹凸棒土(ATP)表面接枝γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)实现氨基化(ATP-APTES),再经酰胺化反应接枝α-溴代异丁酰溴,从而在ATP表面固载ATRP引发基团(ATP-Br);最后以2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)和ATP-Br为双组分引发体系进行正反向同时引发原子转移自由基聚合(SRNI ATRP)制备ATP接枝聚苯乙烯杂化粒子(ATP@PS)。结果表明AIBN结合ATP-Br引发体系进行SRNI ATRP具有活性/可控聚合的特征,随催化剂用量增大,体系过早偏离一级动力学行为。聚合温度在80℃,投料比为单体/催化剂/AIBN/ATPBr=200/0.3/0.05/0.5的条件下,接枝聚合物和游离聚合物分子量差异随转化率(c)增大逐渐增加,转化率为31.1%时,两者分子量分布(PDI)均保持在1.54以下,ATP-Br表面ATRP引发基团的引发效率为6.3%。杂化粒子在PS基体中分散得到明显改善。     

聚丙烯酰胺的合成及性能

以丙烯酰胺(AM)为单体,(NH_4)_2S_2O_8,NaHSO_3为氧化还原引发体系,采用水溶液聚合法制备聚丙烯酰胺(PAM)。研究了PAM的结构、性能和相对分子质量,同时考察了反应温度及单体、引发剂和链转移剂的质量分数对聚合反应转化率及PAM相对分子质量的影响。傅里叶变换红外光谱谱图中998 cm~(-1)处C=C双键的伸缩振动吸收峰消失以及在X射线衍射谱图中衍射角为20°～23°出现PAM特征弥散衍射峰,表明AM聚合生成了PAM。PAM热分解分3个阶段进行,其玻璃化转变温度随相对分子质量增大而升高。提高反应温度、增大引发剂和单体质量分数都可以提高单体转化率。升高反应温度、降低单体质量分数、增加引发剂和链转移剂质量分数均可以降低PAM的相对分子质量。     

苯乙烯热引发本体聚合的动力学研究 Ⅱ 数均分子量

基于提出的自由基本体聚合三段聚合模型以及双分子热引发机理,进一步导得了苯乙烯热引发本体聚合时数均分子量的计算方程。同时,通过对已有文献中的数据进行关联,获得了不同聚合温度条件下聚苯乙烯数均分子量的通用计算方程。分析获得的方程,可以认为,对于自由基本体聚合,由低转化阶段至凝胶效应阶段,链增长反应速率常数kp和向单体的链转移反应速率常数krt.m或向单体的链转移常数Cm维持不变,且Cm与聚合反应温度无关。此外,结果表明,在低转化阶段,数均分子量不随转化率改变,仅与聚合反应温度有关。但在凝胶效应阶段,分子量随转化率改变而变化,且反应温度越高,变化越显著。     

MMA和MMA／AE高转化聚合动力学研究

本文研究了在链转移剂存在的情况下MMA均聚体系和MMA—AE共聚体系高转化聚合动力学。结果表明:引发剂浓度与凝胶效应临界点转化率无关;作为第二单体的丙烯酸酯含量和酯基碳原子数的增加可提高临界转化率;体系最终转化率决定于聚合温度,而与引发剂浓度和第二单体的种类与含量无关。     

丙烯腈与丙烯酸乙酯乳液共聚合及其表征

用氧化还原引发体系在低温下研究了丙烯腈与丙烯酸乙酯的乳液共聚合。考察了聚合温度、乳化剂浓度和分子量调节剂浓度对聚合的影响 ,结果表明 ,随温度升高 ,乳化剂浓度增大 ,单体转化率和分子量增大 ,乳液更稳定 ;链转移剂十二烷基硫醇浓度增加 ,分子量显著降低 ,转化率有所降低 ,表明十二烷基硫醇在调节分子量的同时也起着缓聚剂的作用。用激光粒径分析仪考察了 2 0℃时聚合过程中乳胶粒子大小的变化 ,发现聚合过程的成核和增长均在胶束中进行的。用凝胶渗透色谱法研究了十二烷基硫醇对聚合物分子量的影响 ,发现聚合时加入分子量调节剂 ,活性链寿命较短并呈单峰分布 :聚合时不加入分子量调节剂 ,活性链寿命较长并呈双峰分布。 DSC结果表明 ,随聚合体系中软单体含量增加 ,共聚物的玻璃化温度降低。     

高单体进料浓度下丙烯腈连续水相沉淀共聚的研究Ⅰ转化率和分子量及其分布

以KPS-NaHSO3-Fe2+为氧化还原引发体系,在5升CSTR中进行了高单体进料浓度( ＞28%)的丙烯腈(AN)-丙烯酸甲酯(MA)-苯乙烯磺酸钠(SSS)三元水相沉淀共聚,系统考察了单体进料浓度、引发剂浓度及还氧比、pH值、聚合温度、平均停留时间和搅拌条件等工艺因素对聚合转化率和分子量及其分布的影响.结果表明,在充分搅拌混合的前提下提高单体进料浓度可提高转化率,由此引起的分子量增加可通过提高引发剂相对用量来调整;搅拌功率对转化率和分子量及其分布影响不大.     

三嵌段共聚物PS-b-PI-b-PVBC的RAFT合成与表征

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法,以S-正十二烷基-S'-(α,α'-二甲基-α″-乙酸基)三硫代碳酸酯为链转移剂,偶氮二异丁腈为引发剂,合成窄分子量分布的聚苯乙烯大分子链转移剂(PS-CTA),在PS-CTA存在下,由引发剂依次引发异戊二烯(Ip)和对氯甲基苯乙烯(VBC)聚合,得到三嵌段聚合物PS-b-PI-b-PVBC。运用凝胶色谱、IR、原子力显微镜、1H NMR等技术对产物的结构进行表征。结果表明,所得嵌段共聚物分子量分布较窄(PDI=1.93),聚合过程具有活性/可控特征,聚合物薄膜在热退火后形成微观相分离,平均相区尺寸约为100 nm。     

超低分子量聚丙烯酰胺的水溶液聚合

本文从丙烯酰胺单体出发,以过硫酸铵为引发剂,甲酸钠为链转移剂,采用水溶液聚合法合成了分子量在(2.6～10)×104范围内的聚丙烯酰胺,探讨了反应温度、单体浓度、分子量调节剂、引发剂等因素对聚合物分子量的影响.     

三嵌段共聚物PS-b-PI-b-PVBC的RAFT合成与表征

采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法,以S-正十二烷基-S'-(α,α'-二甲基-α″-乙酸基)三硫代碳酸酯为链转移剂,偶氮二异丁腈为引发剂,合成窄分子量分布的聚苯乙烯大分子链转移剂(PS-CTA),在PS-CTA存在下,由引发剂依次引发异戊二烯(Ip)和对氯甲基苯乙烯(VBC)聚合,得到三嵌段聚合物PS-b-PI-b-PVBC。运用凝胶色谱、IR、原子力显微镜、1H NMR等技术对产物的结构进行表征。结果表明,所得嵌段共聚物分子量分布较窄(PDI=1.93),聚合过程具有活性/可控特征,聚合物薄膜在热退火后形成微观相分离,平均相区尺寸约为100 nm。     

苯乙烯/丙烯酸丁酯反向原子转移自由基乳液聚合的合成与表征

采用Tween 80为乳化剂,FeCl3.6H2O/EDTA/AIBN为催化引发体系,在乳液体系中对苯乙烯、丙烯酸丁酯进行反向原子转移自由基(RATRP)共聚合。考察了原料加入方式、过渡金属催化剂浓度及反应温度对RATRP乳液聚合影响。结果表明,得到聚合物的分子量与单体转化率呈线性增长,分子量分布较窄(PDI为1.40)的无规共聚物。借助于凝胶渗透色谱(GPC)和红外光谱仪(IR)对RATRP共聚乳液进行表征,表明加入催化体系进行RA-TRP乳液聚合是"活性"可控聚合。     

单电子转移-蜕化链转移活性自由基细乳液聚合制备PS-b-PBA-b-PS共聚物

以碘仿为引发剂、连二亚硫酸钠/碳酸氢钠为催化体系、十二烷基硫酸钠/十六烷为乳化体系,通过单电子转移-蜕化链转移(SET-DT)活性自由基细乳液聚合合成碘端基化聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),进而以其为大分子引发剂引发苯乙烯聚合,制备聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)三嵌段共聚物,并进行共聚物结构和性能表征。发现两个阶段的SET-DT细乳液聚合均具有大的反应速率,碘仿引发剂用量少,可获得高分子量PBA和PS-b-PBA-b-PS共聚物。PS-b-PBA-b-PS共聚物具有微相分离和热塑性弹性体特征,PS质量分数为50%的嵌段共聚物的拉伸强度达9.8 MPa,断裂伸长率为660%。     

羟基偶氮酯引发剂合成双端羟基聚苯乙烯

以偶氮二异丁腈 ,乙二醇为原料合成双 ( 2 -羟乙基 ) 2 ,2′ -偶氮二异丁酸酯。将其作为引发剂 ,合成了遥爪型羟端基聚苯乙烯 ,其分子量为 3 .0× 10 3～ 6 .5× 10 3。讨论了单体浓度、引发剂浓度、聚合反应温度及反应时间对聚合转化率和产物分子量的影响。结果表明 ,聚合转化率和产物分子量随着单体浓度的增加而增加 ;而引发剂浓度增加 ,则聚合转化率明显提高 ,分子量却随之下降 ;温度升高 ,聚合转化率增加 ,产物分子量下降 ;而反应时间主要影响聚合转化率 ,对分子量影响不大。