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“活性”自由基聚合法在改性SEBS橡胶中的应用

作　者: 徐威
导　师: 张丽芬
学　校: 苏州大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 铁盐催化剂 AGET ATRP RAFT 橡胶 SEBS 接枝 改性 静电纺丝
分类号: TQ330.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 8次
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内容摘要


本论文采用铁盐催化的表面引发电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)和可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法对商用橡胶SEBS(聚苯乙烯为末端段,聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌段共聚物)进行接枝改性。主要研究内容和结果如下:(1)体系一:铁盐催化AGET ATRP法对SEBS进行接枝改性。首先通过Blanc氯甲基化反应在SEBS苯环上引入氯甲基,使其成为可以引发ATRP聚合的大分子引发剂SEBS@CH2Cl,然后以FeCl3·6H2O为催化剂,三苯基膦(PPh3)或三-(3,6-二氧庚基)胺(TDA-1)为配体,抗坏血酸(VC)为还原剂,四氢呋喃(THF)或甲苯为溶剂的条件下,对SEBS进行苯乙烯(St)和丙烯酸叔丁酯(t-BA)的接枝聚合,并对接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体的铁盐催化AGET ATRP聚合动力学进行了研究,得到的接枝聚合物通过红外(FT-IR)和核磁氢谱(1H NMR)进行了表征,通过热失重分析(TGA)考察接枝前后聚合物的热失重性能。(2)体系二:RAFT法改性SEBS并对其尝试静电纺丝方面的研究。首先对体系一中得到的SEBS@CH2Cl,通过与咔唑,氢氧化钾(KOH)和二硫化碳的反应,制备了SEBS为R基团,咔唑为Z基团的二硫代咔唑甲酸苄酯(BCBD)为RAFT试剂的SEBS@BCBD。通过RAFT法在SEBS侧链上接枝具有温敏性的亲水性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIAPAM),制备了侧链接枝有亲水性PNIPAM聚合物的SEBS-g-PNIPAM。对所得到的聚合物进行了静电纺丝方面的探索,得到的聚合物通过红外(FT-IR)和核磁氢谱(1H NMR)进行了结构表征,并对通过静电纺丝得到的SEBS纤维通过扫描电镜(SEM)进行了形貌观察。

全文目录


中文摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章 文献综述  10-31
  1.1 引言  10-11
  1.2 “活性”/可控自由基聚合  11-12
    1.2.1 “活性”/可控自由基聚合概述  11-12
  1.3 原子转移自由基聚合(ATRP)  12-18
    1.3.1 ATRP 的原理  12-13
    1.3.2 反向原子转移自由基聚合(Reverse ATRP, RATRP)  13-14
    1.3.3 常规与反向并存的原子转移自由基聚合(SR&NI ATRP)  14
    1.3.4 电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)  14-15
    1.3.5 引发剂持续再生催化剂（Initiators for Continuous Activator Regeneration，ICAR）原子转移自由基聚合和电子转移再生催化剂（Activators Regenerated by Electron Transfer， ARGET） （ICAR ATRP 和 ARGET ATRP）  15-16
    1.3.6 ATRP 的催化体系  16-18
  1.4 可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT Polymerization)  18-23
    1.4.1 RAFT 聚合的原理  18-20
    1.4.2 RAFT 试剂  20-21
    1.4.3 RAFT 的研究进展  21-23
  1.5 热塑性弹性体polystyrene-b-poly(ethylene-co-1-butene)-b-polystyrene triblock copolymer (SEBS)的应用研究  23-28
    1.5.1 热塑性弹性体SEBS 的简介  23-24
    1.5.2 SEBS 的相关研究  24-28
      1.5.2.1 SEBS 接枝马来酸酐等极性基团  24-25
      1.5.2.2 SEBS 作为基底的有机/无机杂化材料  25-27
      1.5.2.3 SEBS 的ATRP 法接枝丙烯酸叔丁酯(tBA)  27-28
  1.6 静电纺丝(Electrostatic Spinning)  28-31
    1.6.1 静电纺丝的相关概念  28-29
    1.6.2 静电纺丝纳米纤维的应用  29-30
    1.6.3 SEBS 类静电纺丝  30-31
第二章 论文目的和意义  31-32
第三章 实验部分  32-37
  3.1 原料及试剂  32-34
  3.2 实验内容  34-36
    3.2.1 大分子ATRP 引发剂SEBS@ CH2Cl 的合成  34
    3.2.2 SEBS 的AGET ATRP 法接枝MMA(SEBS-g-PMMA)  34
    3.2.3 SEBS 的AGET ATRP 法接枝St(SEBS-g-PSt)  34-35
    3.2.4 SEBS 的AGET ATRP 法接枝tBA(SEBS-g-PtBA)  35
    3.2.5 大分子RAFT 试剂SEBS@ BCBD 的合成  35
    3.2.6 SEBS 的RAFT 法接枝NIPAM(SEBS-g-PNIPAM)  35
    3.2.7 SEBS 的静电纺丝  35-36
  3.3 测试与表征  36-37
第四章 铁盐催化AGET ATRP 法改性SEBS 橡胶  37-50
  4.1 引言  37-38
  4.2 结果与讨论  38-49
    4.2.1 铁盐催化AGET ATRP 改性SEBS 橡胶  38-40
    4.2.2 大分子引发剂SEBS@ CH2Cl 的表征  40-43
    4.2.3 SEBS@ CH2Cl 引发的AGET ATRP 接枝聚合反应  43-47
    4.2.4 接枝聚合物的核磁(1H NMR)和红外(FT-IR)表征  47-48
    4.2.5 接枝聚合物的TGA 测试  48-49
  4.3 结论  49-50
第五章 SEBS 橡胶的RAFT 法改性及其静电纺丝初探  50-55
  5.1 引言  50
  5.2 结果与讨论  50-54
    5.2.1 大分子引发剂SEBS@ CH2Cl 的制备  50
    5.2.2 大分子RAFT 引发剂SEBS@ BCBD 的制备  50-51
    5.2.3 SEBS@ BCBD 引发RAFT 聚合接枝NIPAM 单体  51-53
    5.2.4 SEBS 橡胶的静电纺丝  53-54
  5.3 结论  54-55
第六章 全文总结  55-57
  6.1 全文总结  55
  6.2 论文的创新点  55-56
  6.3 存在的问题与展望  56-57
参考文献  57-72
在读期间成果目录  72-73
致谢  73-74

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 橡胶工业 > 一般性问题 > 制品成型工艺
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