單芘端基聚合物的分子設計、合成和應用.pdf

1、為實現自由基聚合合成單芘基封端聚合物，本研究首先以含有羧基的商品偶氮類自由基引發(fā)劑—4，4'-偶氮（4-氰基戊酸）(ACVA)和芘甲胺為起始原料，設計、合成了一種新型的含有芘基團的偶氮類引發(fā)劑（簡稱Py-FRI）ACVP。在對ACVP進行充分結構表征后，先后開展了自由基聚合合成單芘基封端聚苯乙烯(PyPS)、單芘基封端聚甲基丙烯酸甲酯(PyPMMA)和芘封端聚乙烯基咪唑(PyPVI)的研究工作:
　　1)在苯乙烯單體自由基聚合過程

2、中，通過調配單體、引發(fā)劑和鏈轉移劑（十二烷基硫醇，DDT）的用量可實現不同數均分子量PyPS的可控合成。研究結果表明，當Py-FRI的用量為單體摩爾量的0.33％、0.56％、1.33％，而對應DDT用量為單體質量的0.1％、0.2％、0.6％時，可分別合成出數均分子量約為20，000、10,000、6000的PyPS，其芘基團平均含量為1.04～1.14個芘基團每根高分子鏈;
　　2)在甲基丙烯酸甲酯單體自由基聚合過程中，通過調

3、配單體、引發(fā)劑的用量和聚合反應溫度可實現不同數均分子量PyMMA的可控合成。研究結果表明，當聚合反應溫度為95℃，Py-FRI用量為單體摩爾量的0.33％、0.67％、1.33％、4％時，可分別合成出數均分子量約為40，000、20，000、10，000、5，000的PyMMA，其芘基團平均含量為0.97～1.10個芘基團每根分子鏈;
　　3)在N-乙烯基咪唑自由基聚合過程中，通過調配DDT用量合成出了三種粘均分子量不同的PyPV

4、I，證實了合成工藝、路線的可行性。但是由于實驗技術條件的限制，有關其平均芘含量的討論還需后續(xù)的研究工作。
　　已開展的研究工作表明，自由基聚合完全可作為陰離子聚合、活性自由基聚合等聚合工藝的一種替代工藝用于單官能基團（如芘基團）封端聚合物的合成，其實施關鍵在于分子設計、合成出含有相應官能基團的引發(fā)劑。由于含芘聚合物特別是單芘基封端聚合物是碳納米材料的良好分散助劑，因此本研究中以經濟、易行的自由基聚合工藝合成的含芘聚合物為液相剝離法