氯化亞鐵催化丙烯酸酯類單體原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的研究.pdf

1、本文的研究工作主要分為兩個(gè)部分。 (1)主要氯化亞鐵催化劑存在下，甲基丙烯酸丁酯(BMA)的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)過(guò)程進(jìn)行了研究。本論文設(shè)計(jì)合成了N-正丁基-2-溴丙酰胺(BBPA)引發(fā)劑，以氯化亞鐵、五甲基二乙烯三胺(PMDETA)為催化體系，進(jìn)行了甲基丙烯酸丁酯的本體聚合，研究其在不同條件下的動(dòng)力學(xué)行為。成功地進(jìn)行了n-BMA的原子轉(zhuǎn)移自由基本體聚合，凝膠滲透色譜結(jié)果顯示，所得聚合物的數(shù)均分子量與理論設(shè)定值接近，分子

2、量分布窄，典型Wn=17178，PDI=1.16； Wn=45584.PDI=1.18。詳細(xì)研究了該反應(yīng)體系的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，單體轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間呈一級(jí)動(dòng)力學(xué)關(guān)系，數(shù)均分子量隨單體轉(zhuǎn)化率呈線性關(guān)系，表明聚合過(guò)程中活性增長(zhǎng)中心的濃度保持不變，鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)可以忽略不計(jì)，為典型的活性聚合特征。研究了聚合過(guò)程中所得聚合物分子量分布隨轉(zhuǎn)化率及反應(yīng)溫度的關(guān)系。 在氯化亞鐵催化劑存在下，以PBMA為大分子引發(fā)劑，合成了嵌段共聚物，PBMA-b-

3、PMMA， PBMA-b-PSt(PBMA, Mn=50913, PDI=1.13； PBMA-b-PMMA,Mn=70616，PDI=1.04，PBMA-b-PSt，Mn=69708，PDI=1.05)，通過(guò)該種聚合表明，所得聚合物是活的高分子，有進(jìn)一步引發(fā)新單體進(jìn)行聚合的活性。同時(shí)研究了不同引發(fā)劑的活性聚合、不同溶劑（主要是二甲苯和甲苯）下活性聚合的動(dòng)力學(xué)行為，對(duì)不同單體的聚合進(jìn)行簡(jiǎn)單的探索，此體系對(duì)甲基丙烯酸酯類聚合比較好。