幾種路易斯堿-N-對正丁基苯基丙炔酰胺催化丙烯腈聚合的研究.pdf

1、聚丙烯腈(PAN)是制備高性能碳纖維的重要前驅(qū)體，共聚改性有助于改善預(yù)氧化過程。本文采用路易斯堿/N-對正丁基苯基丙炔酰胺(NBPPA)體系對丙烯腈(AN)的共聚合進行研究。研究了三苯基磷(Ph3P)/NBPPA體系和4-N，N-二甲胺吡啶(DMAP)/NBPPA體系催化丙烯腈聚合的特點，探討了反應(yīng)投料比、溫度、單體體積濃度以及溶劑種類等實驗條件對實驗結(jié)果的影響規(guī)律，采用核磁共振譜圖、紅外光譜、基質(zhì)輔助時間飛行質(zhì)譜、凝膠滲透色譜、示差掃

2、描量熱法、X射線衍射儀和X掃描電鏡等手段對反應(yīng)及產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了分析表征。
　　 研究結(jié)果表明，DMAP等可以直接引發(fā)丙烯腈聚合，而三苯基磷等在缺電子炔作用下可以引發(fā)丙烯腈聚合，聚合中存在支化反應(yīng)。在二甲基亞砜中Ph3P可催化AN/NBPPA共聚合，單體轉(zhuǎn)化率和聚合物數(shù)均分子量隨時間的增長而增長，表現(xiàn)出一定的活性聚合特征。共聚物的數(shù)均分子量為20000～80000g·mol-1，分子量分布為1.1～1.6，NBPPA與AN共聚的物

3、質(zhì)的量比為1/9～1/150。反應(yīng)物配比、溫度、單體濃度、溶劑等對聚合反應(yīng)及產(chǎn)物結(jié)構(gòu)均有不同程度的影響。研究表明該反應(yīng)是一種兩性離子引發(fā)的連鎖聚合機理與逐步聚合機理交叉進行的新的聚合方式。DMAP的堿性較強可在缺電子炔不存在的情況下直接引發(fā)丙烯腈聚合，DMAP也可催化AN/NBPPA共聚合，單體轉(zhuǎn)化率為30-70％，聚合物數(shù)均分子量為20000g·mol-1左右。在100-10000V電場作用下Ph3P/NBPPA/AN和DMAP/AN