可逆络合共聚制备支化聚苯乙烯

偶氮二异丁腈(AIBN)和单质碘(I_2)原位生成碘化物,在催化剂碘化钠(NaI)的作用下,引发苯乙烯(St)和二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯(BDDMA)的可逆络合共聚反应,成功制备了支化聚苯乙烯。通过气相色谱仪(GC)、三检测体积排阻色谱仪(TD-SEC)、核磁共振氢谱(~1H-NMR)对聚合物和聚合反应过程进行表征和分析。结果表明,在配方[St]/[BDDMA]/[AIBN]/[I_2]/[NaI]=80/1.0/1.0/0.4/0.4时,80℃下反应24 h后St的转化率可达80%,所得聚合物的重均分子量高达13.8×10~4 g×mol~(-1),与同分子量的线型聚合物相比具有明显小的流体力学半径和特性黏度,BDDMA反应进入聚合物链后有69.9%的悬垂双键参与了支化反应。反应过程研究表明,聚合物的支化度随反应时间的延长而增加。     

聚苯乙烯为规整侧链的支化SIS的设计及合成

以苯乙烯和对乙烯基苄氯(VBC)为原料,采用负离子聚合法合成含苯乙烯基末端的聚苯乙烯大分子单体,并以正丁基锂(BuLi)为引发剂,四氢呋喃(THF)为调节剂,环己烷为溶剂进行异戊二烯与大分子单体的负离子共聚合,用一锅法制备出侧链规整的支化结构苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段聚合物。通过核磁共振和凝胶渗透色谱等对聚苯乙烯大分子单体和支化SIS结构进行了表征,利用旋转流变仪对支化SIS进行了流变性能表征。结果表明,利用上述聚合方法成功合成了相对分子质量3000～5000的聚苯乙烯大分子单体;使用聚苯乙烯大分子单体制备出相对分子质量为10万～14万,分子量分布为1.1～1.2的支化结构SIS,并且其流体黏度明显低于相同相对分子质量及结合苯乙烯线型结构的SIS。     

无规支化苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物合成及表征

以α-溴代异丁酸叔丁酯(tBBiB)为引发剂,CuBr/2,2'-联吡啶(BPy)为催化体系,二乙烯基苯(DVB)为支化单体,经原子转移自由基聚合(ATRP),在90℃下进行了苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚合反应,研究了不同单体组成对反应的影响.用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、多角激光散射仪(MALLS)分别对聚合反应过程和聚合物进行了表征和分析.结果表明:反应表现出活性聚合特征,Mw.MALLS＞3.9×105;Mw.MALLS/Mw.GPC＞1,说明反应生成了St与MMA的无规支化共聚物:当St与MMA摩尔比为3∶1时,共聚物中St单元的含量最大.     

姜黄素衍生物为引发剂引发MMA的ATRP聚合的研究

将姜黄素与2-溴异丁酰溴(EBi B-Br)通过酰基化反应引入溴原子制备含溴姜黄素衍生物(Br-Curcumin-Br),然后再以Br-Curcumin-Br为引发剂、Cu Br/Bpy(2,2’-联吡啶)为催化剂引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行原子转移自由基聚合。考察了此聚合反应过程中MMA的转化率以及聚合物分子量随时间的关系,分子量及分子量分布随转化率的关系。研究结果表明:聚合物转化率和分子量都随时间增加呈线性增加,分子量随MMA转化率增加也呈线性增加,而且不同聚合物的分子量分布比较窄(PDI<2)。     

链转移剂单体存在下自由基NaSCN溶液聚合制备支化聚丙烯腈

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,醋酸乙烯酯(VAc)为第二单体,甲基丙烯酸-3-巯基丙酰氧基乙酯(MMPOE)为链转移剂单体,45%硫氰酸钠(NaSCN)水溶液为溶剂,进行常规自由基共聚反应合成支化聚丙烯腈(BPAN);研究了链转移剂单体含量对聚合物的影响。通过气相色谱(GC)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、三检测凝胶渗透色谱(TD-GPC)、旋转流变仪分别对聚合反应过程和聚合产物进行了表征分析。结果表明:在NaSCN水溶液体系中,以MMPOE为链转移剂单体制得了较高支化程度的支化PAN,其支化程度随MMPOE含量的增加而提高,分子量随MMPOE含量的增加而降低;25℃下,15.7%固体含量的支化PAN溶液的零剪切黏度(η0=3.52 Pa·s)仅为其同分子量的线型聚合物溶液黏度(η0=27.7 Pa·s)的12.7%。     

溶剂对甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯高温聚合的影响

利用引发剂,在高温下引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)与苯乙烯(St)聚合,研究了w(甲苯)对聚合过程及产品结构的影响。结果表明,溶剂的存在能够显著影响MMA与St的共聚合。随着w(甲苯)增加,聚合物中w(St)随之增加;w(甲苯)=5%～20%,反应转化率减小,聚合物相对分子质量增加;w(甲苯)20%,反应转化率减小趋势变慢,聚合物相对分子质量降低。     

微支化聚丙烯酰胺的支化结构表征及热稳定性/流变性研究

以过硫酸铵(APS)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为引发体系,在水溶液中采用常规自由基聚合制备了不同支化程度的聚丙烯酰胺(b-PAM)。考察了微支化结构和支化程度对聚合物热稳定性和流变性的影响。结果表明,支化结构能够明显提高聚合物的热稳定性、抗剪切性和剪切稀释性以及粘弹性,且各项性能随着支化度的增加而增强。     

星形多臂三嵌段聚合物h-PCMS-g-PMMA-b-PBMA的合成及表征

通过对氯甲基苯乙烯(CMS)自引发ATRP技术,制备了准球形聚对氯甲基苯乙烯(h-PCMS),再以h-PCMS作为大分子引发剂,通过连续两步ATRP聚合,合成了星形多臂共聚物h-PCMS_(2700)-g-PMMA_(20000)-b-PBMA_(30000)(下标为分子量),分子量分布为2. 0。采用IR、GPC、¹H NMR及DSC等技术对聚合物的结构和性能进行确认。1H NMR定量分析证明,h-PCMS中的苄基氯能够进一步引发单体MMA进行接枝聚合,而次苄基氯由于空间位阻较大不能进一步引发MMA的接枝反应。在每一个h-PCMS表面,有接近1/3的苄基氯参与反应,平均接枝臂数为4。     

星形多臂三嵌段聚合物h-PCMS-g-PMMA-b-PBMA的合成及表征

通过对氯甲基苯乙烯(CMS)自引发ATRP技术,制备了准球形聚对氯甲基苯乙烯(h-PCMS),再以h-PCMS作为大分子引发剂,通过连续两步ATRP聚合,合成了星形多臂共聚物h-PCMS_(2700)-g-PMMA_(20000)-b-PBMA_(30000)(下标为分子量),分子量分布为2. 0。采用IR、GPC、~1H NMR及DSC等技术对聚合物的结构和性能进行确认。1H NMR定量分析证明,h-PCMS中的苄基氯能够进一步引发单体MMA进行接枝聚合,而次苄基氯由于空间位阻较大不能进一步引发MMA的接枝反应。在每一个h-PCMS表面,有接近1/3的苄基氯参与反应,平均接枝臂数为4。     

含丁二烯结构单元的低聚物存在下镍系催化剂用量对顺丁橡胶支化结构的影响（英文）

在Ni(naph)_2(Ni)-Al(i-Bu)3(Al)-BF_3·OEt_2(B)三元催化丁二烯聚合体系中加入单体质量分数3%的含丁二烯(Bd)结构单元的低聚物,研究了催化剂各组分配比对单体转化率、胶液黏度和聚合物支化度的影响。结果表明,低聚物的存在会增加聚合物的支化结构,导致其分子量下降、胶液黏度降低,凝胶质量分数小于0.5%。固定Ni-Al-B催化剂中其他组分的用量,增大Ni与Bd的摩尔比,聚合物的支化程度先提高后降低,Al与B的增大会提高支化度。     

借助ATRP法合成星型多臂氯甲基苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物

以对氯甲基苯乙烯(CMS)作为活性单体,CuCl/2,2’-联吡啶(bpy)为催化体系,用原子转移自由基聚合(ATRP)法,在120℃下,通过改变n(CuCl):n(CMS)配比,合成具有不同支化度的超支化聚对氯甲基苯乙烯(h-PC MS),分别考察了催化剂与单体的配比、溶剂极性、用量等因素对所合成的h-PCMS的组成结构、相对分子质量分布指数和转化率的影响.再分别以具有不同支化度的h-PCMS作为大分子引发剂,引发第二单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,制得以超支化大分子h-PCMS为核,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为臂的星型多臂共聚物h-PCMS-b-PMMA.借助红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)等技术对所制得的聚合物进行表征.本研究的特点是运用先核后臂的方法来合成具有精确分子结构参数的星型多臂共聚物,为进一步深入研究其结构与性能的关系提供了物质依据,更重要的是提供了合成具有复杂但结构可控的多元共聚物的新思路.     

氮氧稳定自由基聚合与原子转移自由基聚合结合制备梳形支化聚苯乙烯的反应行为

为了实现对梳形支化聚苯乙烯结构的精确控制,采用核磁共振(1H-NMR)、多角度激光散射联用凝胶渗透色谱(GPC-MALLS)和气相色谱(GC)表征聚合物结构和观察反应动力学,研究了苯乙烯(St)与对氯甲基苯乙烯(p-CMS)氮氧稳定自由基共聚合(NMP)制备P(St-co-CMS)的反应行为以及以P(St-co-CMS)为大分子引发剂引发苯乙烯原子转移自由基聚合(ATRP)制备梳形支化聚苯乙烯的反应行为。结果表明,在反应温度为130℃,苯甲醚为溶剂,BPO/HTEMPO为引发体系引发St与p-CMS的氮氧稳定自由基共聚合过程中,St和p-CMS的转化速率接近,p-CMS按其在单体混合物中的比例均匀进入共聚物分子链,共聚物分子量随转化率增加线性增大,P(St-co-CMS)的组成和分子量可控。在反应温度为100℃,苯甲醚为溶剂,CuCl/PMDETA为催化体系,P(St-co-CMS)为引发剂引发St的ATRP反应体系中,氯甲基全部用于引发St聚合,形成梳形支链;低转化率阶段,聚合物分子量随转化率增加呈线性增长,分子量分布较窄;在较高转化率下,聚合体系发生交联,形成凝胶;P(St-co-CMS)中p-CMS含量越高,凝胶越早发生。通过选择不同p-CMS含量的P(St-co-CMS)为大分子引发剂以及将苯乙烯转化率控制在一定范围,制得了主链分子量在25000~30000、支链数目在6.3~42.6、支链分子量在6000~17000的一系列梳形支化PS。     

支化聚合物皮革复鞣填充剂的制备及应用

以甘油(Gly)和马来酸酐(MA)为原料合成马来酸甘油酯(MG),作为多官能度烯类支化单体与丙烯酸(AA)单体,通过自由基共聚法制备水性支化聚合物皮革复鞣填充剂(BPMG)。通过1HNMR对支化单体和聚合物的结构进行了表征。通过正交实验考察了单体配比、引发剂用量、支化单体类型和投料方式对MG双键转化率的影响。结果表明,MG-30为支化单体,n(AA)∶n(MG)=6∶1,w(过硫酸铵)=6%时,以单体滴加的方式,聚合温度85℃,聚合时间2.5h的条件下,具有较高的双键转化率。应用结果显示支化聚合物可以提供皮革较好的填充性能和力学性能。SEM结果表明,支化聚合物对皮革纤维具有明显的分散作用。     

以二乙烯基苯为核的星形支化聚异丁烯的制备与表征

采用活性正离子聚合法,以2-氯-2,4,4-三甲基戊烷/四氯化钛为引发剂体系,一氯甲烷/环己烷(体积比50/50)为溶荆,在-80℃下合成了以二乙烯基苯为核、聚异丁烯(PIB)为臂的星形支化聚合物.考察了聚合物的臂长和核大小对星形支化PIB的影响,并对聚合物的结构进行了表征.结果表明,核的增大和聚合时间的延长,有利于接枝聚合反应的进行和星形支化聚合物的形成;聚合物分子在四氢呋喃稀溶液中的幂指数为0.14,说明该聚合物具有支化结构.     

甲基丙烯酸甲酯对阳离子型丙烯酰胺双水相共聚合过程的影响

以2,2’-偶氮二异丙基咪唑啉二盐酸盐(VA-044)为引发剂,在聚乙二醇(PEG)水溶液中采用双水相聚合法进行了丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)的三元共聚合,与AM/DMC共聚进行对比,系统研究了疏水单体MMA在双水相聚合过程中所起的作用。通过紫外分光光度计在线检测双水相聚合的相分离过程,发现当MMA浓度增大时,分相时的临界转化率和临界分子量均减小,说明MMA具有促进相分离的功能。通过改进溴化法确定单体转化率,发现MMA能加速双水相聚合反应速率。通过旋转黏度计测试聚合体系的表观黏度,发现MMA的引入会增大体系的表观黏度。通过激光粒度仪检测聚合体系的液滴尺寸及分布,发现MMA能加快聚合物液滴的成长。     

支化聚合物复鞣填充剂的制备与应用

以甘油(Gly)和马来酸酐(MA)为原料合成马来酸甘油酯(MG),作为多官能度烯类支化单体与丙烯酸(AA)单体,通过自由基共聚法制备水性支化聚合物皮革复鞣填充剂(BPMG)。通过1HNMR对支化单体和聚合物的结构进行了表征。通过正交实验考查了单体配比、引发剂用量、支化单体类型和投料方式对GM双键转化率的影响,结果表明：MG-30为支化单体,n(AA):n(MG)=6:1,w(过硫酸铵)=6%时,以单体滴加的方式,聚合温度85℃,聚合时间2.5 h的条件下,具有较高的双键转化率。应用结果显示支化聚合物可以提供皮革较好的填充性能和力学性能。SEM结果表明支化聚合物对皮革纤维具有明显的分散作用。     

基于自缩合自由基聚合超支化聚合物的制备及表征

与线型聚合物相比,超支化聚合物存在高度支化结构从而使其具有许多突出性能,在很多领域具有广阔的应用前景。以同时含有一个双键和两个原子转移自由基聚合(ATRP)引发点的丙烯酸(2,3-二(2-溴代)丙酰氧基)丙酯单体,通过调节丙烯酸(2,3-二(2-溴代)丙酰氧基)丙酯/丙烯酸正丁酯的物质的量比,以溴化亚铜(CuBr)/五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为催化体系,进行原子转移自由基自缩合聚合。所得到聚合物的分子量和支化度分别通过凝胶色谱(GPC)和核磁共振氢谱(~1H NMR)进行表征。结果表明,随着聚合时间,单体转化率,丙烯酸(2,3-二(2-溴代)丙酰氧基)丙酯/丙烯酸正丁酯物质的量比的增加,数均分子量和支化度逐渐增加。     

L-丙氨酸-N-羧基-环内酸酐的合成及其聚合研究

丙氨酸的四氢呋喃悬浮液在0℃下缓慢通入过量的干燥光气后升温至30℃合成得到了L 丙氨酸 N 羧基 环内酸酐(L Ala NCAn),研究了L Ala NCAn的开环聚合反应以及反应过程中溶剂、温度、引发剂及用量对聚合物特性黏度的影响。利用红外光谱确认了所得单体和聚合产物。用硝基苯作溶剂,三乙胺作引发剂,所得聚合物特性黏度为[η]=0 83dL/g。考虑到强酸对生物高分子的降解作用,实验中测定了二氯乙酸(DCA)对聚合物特性黏度的影响,结果发现二氯乙酸对聚丙氨酸特性黏度无影响。     

PS-PMMA-PBMA三嵌段聚合物的ATRP合成及表征

以氯化亚铜(CuCl)/2,2’-联吡啶(bpy)为催化体系,苄基氯为引发剂,采用本体原子转移自由基聚合(ATRP)方法,引发苯乙烯(St)聚合,合成出大分子引发剂聚苯乙烯(PS-Cl)。用此大分子引发剂在溶液体系下引发第二单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,合成出PS-PMMA-Cl二嵌段聚合物。再以此二嵌段聚合物为大分子引发剂引发甲基丙烯酸丁酯(BMA)聚合,合成出三嵌段聚合物PS-PMMA-PBMA。运用凝胶色谱、红外光谱、核磁共振氢谱及差示扫描量热技术等对三嵌段聚合物进行表征。     

ATRP/RAFT技术合成刷型多元共聚物

以十二烷基三硫代碳酸酯(DDMAT)为链转移剂,通过可逆加成-断裂转移自由基聚合(RAFT)技术制备了分子量分布较窄(多分散性指数PDI为1.54)的二嵌段共聚物聚对氯甲基苯乙烯(PVBC-b-PS),再以PVBC结构中的苄基氯为引发点,借助原子转移自由基聚合(ATRP)方法在大分子主链上接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA),得到刷型三元共聚物PVBC-b-PS-g-PMMA(PDI=3.38,分子量43 000,VBC重复单元接枝率为12.2%)。