消失模鑄造模樣聚合物的ATRP懸浮聚合和熱解改性.pdf

1、模樣材料是消失模鑄造技術(shù)成敗的關(guān)鍵。模樣材料主要是聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和St/MMA共聚物。消失模鑄造工藝要求這些模樣聚合物應(yīng)具有較高的分子量和較窄的分子量分布，還要有良好的熱裂解性能。本文采用原子轉(zhuǎn)移懸浮聚合法制備出分子量可控、且分子量分布窄的上述模樣聚合物；并研究了NH4Cl和過氧化二異丙苯（DCP）改性劑對模樣聚合物熱裂解性能的影響。 FT-IR和1H-NMR表征結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)獲得了聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和St/M

2、MA共聚物。對聚苯乙烯珠粒的GPCV分析可知該珠粒的Mn為185210、Mw為281520、Mw/Mn為1.52，達(dá)到了消失模鑄造工藝對模樣聚合物分子量和分子量分布的要求。本文研究了水相中加入的氫氧根對原子轉(zhuǎn)移懸浮聚合反應(yīng)的影響。動力學(xué)分析表明氫氧根不影響反應(yīng)的一級動力學(xué)特征，單體轉(zhuǎn)化率和表觀反應(yīng)速率常數(shù)kpapp隨著氫氧根濃度增大而增大，表觀反應(yīng)活化能Eapp隨氫氧根濃度的增大而降低。氫氧根起加速原子轉(zhuǎn)移懸浮聚合速率作用的機(jī)理在于聚合

3、反應(yīng)歷程中氫氧根離子誘導(dǎo)下烯烴單體碳碳雙鍵極化度增大而易斷裂。 差熱試驗(yàn)的結(jié)果表明聚苯乙烯熱解溫度Td最高，St/MMA共聚物的Td雖低于聚苯乙烯但仍較高。對NH4Cl或DCP改性的 St/MMA共聚物進(jìn)行了熱失重分析。兩種改性劑的加入都使模樣聚合物的起始熱分解溫度降低。其中，NH4Cl促進(jìn)了St/MMA共聚物熱解，500℃殘重率僅為0.0015％，聚合物裂解完全。而DCP先促進(jìn)熱解、后又抑制了St/MMA共聚物熱裂解，而且聚合