丙烯酸酯的原子轉(zhuǎn)移自由基共聚合研究.pdf

1、論文利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)法研究了甲基丙烯酸甲酯（MMA）與甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）在乳液中的共聚合。利用以溴化芐為引發(fā)劑，溴化銅和溴化亞銅為組合催化劑，Tween-80為乳化劑，2，2＇—聯(lián)吡啶（bpy）、4，4＇—二（5—壬基）—2，2＇—聯(lián)吡啶(dNbpy)、1，10—鄰二氮菲(phen)、N，N＇，N＇，N"，N"—五甲基二乙烯基三胺(PMDETA)為配體分別進行MMA與HEMA的乳液聚合，討論了MMA與HEMA

2、的乳液ATRP的影響因素，得到了最佳配方，并通過羥值分析、紅外光譜、核磁共振譜分析了最佳配方所制得共聚物的結(jié)構(gòu)。
　　首先比較了兩種不同加料方式所進行的ATRP，通過測定單體轉(zhuǎn)化率，分析了加料方式對反應(yīng)的影響。當(dāng)油溶性的引發(fā)劑先于催化劑加入，預(yù)制乳液，再加入催化劑使反應(yīng)發(fā)生，這樣有利于引發(fā)劑進入膠束，利于聚合反應(yīng)的發(fā)生。如果其它各種物料先加入，預(yù)制乳液，最后再加入引發(fā)劑引發(fā)反應(yīng)，那么引發(fā)劑在水相發(fā)生副反應(yīng)的幾率大，有可能導(dǎo)致反應(yīng)難

3、發(fā)生或反應(yīng)速率太慢。
　　改變溫度進行不同實驗，溫度升高，聚合反應(yīng)速率增大，但會影響反應(yīng)中l(wèi)n([M]0/[M])～t的線性相關(guān)性。當(dāng)采用適當(dāng)?shù)呐潴w，ln([M]0/[M])～t有較好的線性相關(guān)性，高聚物溶液的特性粘數(shù)也隨轉(zhuǎn)化率的增大而增大，具有明顯的可控特征。配體dNbpy在較寬的溫度范圍內(nèi)能使反應(yīng)發(fā)生，具較好的可控特征，且實驗證明油溶性配體更有利于乳液ATRP的反應(yīng)發(fā)生和可控。
　　實驗中增大配體用量比例，會使引發(fā)劑更易

4、引發(fā)，加快反應(yīng)速率。反之，如果增大組合催化劑中CuBr2的比例，則反應(yīng)速率明顯變慢。同時反應(yīng)的可控特征也可能隨之改變。
　　乳化劑用量對聚合反應(yīng)速率和乳液穩(wěn)定性有影響。增大乳化劑的用量，反應(yīng)速率呈增大趨勢，但乳化劑對反應(yīng)速率的影響與常規(guī)乳液不同，不與乳化劑濃度的0.6次方成正比。乳化劑濃度增大有利于乳液的穩(wěn)定性。
　　通過實驗得到了單體合適的引發(fā)體系([C6H5CH2Br]0/[CuBr]0/[CuBr2]0/[dNbpy]

5、0:1/0.95/0.05/2)、合適的乳化劑用量(Tween-80/([MMA]0+[HEMA]0):18.1％)以及該引發(fā)體系的合適反應(yīng)溫度(30℃),利用此反應(yīng)條件制得了MMA與HEMA的共聚物，該共聚物經(jīng)GPC測試，Mn=36790，PDI=1.38；ln([M]0/[M])～t關(guān)系曲線具有線性相關(guān)性。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)差熱分析儀檢測，沒出現(xiàn)MMA或HEMA的均聚物的峰。經(jīng)羥值分析、NMR分析不同時間取樣，共聚物中MMA與HEMA比值變