学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

双分子引发苯乙烯稳定自由基聚合过程中热引发研究

作　者: 孙悦健
导　师: 付志峰
学　校: 北京化工大学
专　业: 高分子化学及物理
关键词: 稳定自由基聚合 原子转移自由基聚合 苯乙烯 热引发 4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧
分类号: O631.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 83次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文合成了一种官能化的偶氮引发剂,α-溴异丁酸-4,4’-偶氮二（4-氰基）戊酯（ABCBIB）,这种引发剂两端含有可引发苯乙烯原子转移自由基聚合的α-溴异丁酯官能团。以ABCBIB为引发剂,在4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧（TEMPO-OH）存在下进行苯乙烯的稳定自由基聚合（SFRP）,然后以得到的聚苯乙烯为大分子引发剂进行苯乙烯的ATRP,通过GPC定量研究了苯乙烯SFRP过程中热引发的情况。首先证实了ABCBIB为引发剂的苯乙烯SFRP反应为可控聚合反应。改变ABCBIB和TEMPO-OH比例关系,进行多组苯乙烯的SFRP实验,验证了决定聚合产物分子量的是TEMPO-OH的浓度而非引发剂ABCBIB。[ABCBIB]与[TEMPO-OH]比例分别为1:1、1:2、1:3、1:4的条件下制备出PSt-1、PSt-2、PSt-3、PSt-4四种聚苯乙烯,以这四种聚苯乙烯为大分子引发剂,以CuBr/PMDETA为催化体系,在80℃下进行苯乙烯的原子转移自由基聚合（ATRP）。用GPC测定聚合物的分子量,发现ATRP后所得聚合物成双峰分布,说明聚苯乙烯大分子引发剂结构不均一。ABCBIB引发得到聚合物末端含有α-溴异丁酯基团,可引发苯乙烯的ATRP,而热引发得到的聚合物链末端不含α-溴异丁酯基团,不能引发苯乙烯的ATRP。所以用SFRP制备的聚苯乙烯作大分子引发剂进行ATRP时,一部分聚合物链在聚合过程中逐步增长,而另一部分聚合物分子量则保持不变。采用GPC软件分峰,分别得出两峰的数均分子量。再以公式NBr=Xm（M0）/（Mn1-Mn2）,算出具有α-溴异丁酯基聚合物链摩尔量,从而得到热引发产生的聚合物链所占比例。实验结果发现随着TEMPO-OH与ABCBIB比例的增加,聚合体系中苯乙烯热引发所占比例逐渐增大。GPC测试还发现当TEMPO-OH与ABCBIB的比例低时会出现明显的双基终止现象,而TEMPO-OH与ABCBIB比例升高时双基终止现象逐渐减弱,直至消失。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-14
第一章 绪论  14-30
  1.1 活性/可控自由基聚合的提出  14-15
    1.1.1 自由基聚合  14
    1.1.2 活性聚合  14-15
    1.1.3 活性/可控自由基聚合  15
  1.2 稳定自由基聚合  15-23
    1.2.1 稳定自由基聚合机理  15-18
      1.2.1.1 双分子引发体系聚合机理  16
      1.2.1.2 单分子引发体系聚合机理  16-18
    1.2.2 稳定自由基聚合中的副反应  18-19
    1.2.3 稳定自由基聚合应用  19-23
      1.2.3.1 分子量控制  19-20
      1.2.3.2 嵌段共聚物  20-22
      1.2.3.3 星形和接枝共聚物  22-23
  1.3 苯乙烯在稳定自由基聚合中的热引发  23-27
    1.3.1 苯乙烯热引发机理  24
    1.3.2 苯乙烯在稳定自由基聚合中的热引发研究  24-27
  1.4 本论文的研究思路  27-30
第二章 实验部分  30-33
  2.1 原料  30-31
    2.1.1 引发剂  30
    2.1.2 催化剂  30
    2.1.3 配位剂  30
    2.1.4 单体  30
    2.1.5 溶剂  30
    2.1.6 沉淀剂  30
    2.1.7 其它试剂  30-31
  2.2 实验过程  31-32
    2.2.1 α-溴异丁酸-4，4’-偶氮二(4-氰基)戊酯(ABCBIB)的合成  31
    2.2.2 ABCBIB引发苯乙烯的SFRP  31-32
    2.2.3 以2.2.2步所得聚苯乙烯为大分子引发剂进行St的ATRP  32
  2.3 表征手段  32-33
    2.3.1 单体转化率  32
    2.3.2 聚合物的分子量及其分布  32
    2.3.3 引发剂和聚合物的结构分析  32-33
第三章 结果与讨论  33-58
  3.1 引发剂(ABCBIB)的合成与表征  33-34
    3.1.1 引发剂的合成路线  33
    3.1.2 引发剂的结构分析  33-34
  3.2 ABCBIB引发苯乙烯进行SFRP  34-48
    3.2.1 苯乙烯的SFRP聚合条件的确定  34-36
    3.2.2 苯乙烯进行SFRP的可控性分析  36-38
    3.2.3 聚合物分子量的决定因素  38-47
      3.2.3.1 设计实验  38-43
      3.2.3.2 聚苯乙烯理论分子量与实测分子量比较  43-46
      3.2.3.3 聚合过程中聚合物链数量研究  46-47
    3.2.4 聚合物结构的表征  47-48
  3.3 以SFRP得到的聚苯乙烯为大分子引发剂进行苯乙烯的ATRP  48-58
    3.3.1 以PSt-1为大分子引发剂  50-51
    3.3.2 以PSt-2为大分子引发剂  51-53
    3.3.3 以PSt-3为大分子引发剂  53-55
    3.3.4 以PSt-4为大分子引发剂  55
    3.3.5 结果分析  55-58
      3.3.5.1 聚合可控性分析  56
      3.3.5.2 苯乙烯热引发现象定量分析  56-58
第四章 结论  58-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
研究成果及发表的学术论文  64-65
作者和导师简介  65-66
附件  66-67

相似论文

  1. 聚苯胺—金属配合物的制备及其催化性能研究,O634
  2. 烯烃环氧化高活性含钴分子筛催化剂的研究,O643.32
  3. 隐形荧光颜料的合成及应用性能的研究,TQ620.6
  4. 二苯乙烯苷对老龄大鼠脑缺血再灌注损伤后HIF-1α及EPO蛋白表达的影响,R285.5
  5. 云南玉溪钒钛磁铁矿的选矿试验研究,TD913
  6. 微波辐射法用于制备功能纳米颗粒方法研究,TB383.1
  7. 苯乙烯—异戊二烯（或丁二烯）嵌段共聚物表面结构的形成及其影响因素,O631.3
  8. 载金介孔分子筛的制备及其在光催化苯乙烯环氧化中的应用,TQ203.2
  9. 双峰分子量分布乙烯基酯树脂的性能研究,TQ323.4
  10. 以苯乙烯和四氯化碳合成肉桂酸的研究,TQ245.12
  11. 水性聚氨酯乳液合成及改性研究,TQ316.33
  12. 新型邻苯二亚胺配合物合成、表征及其催化烯烃聚合反应的研究,O643.32
  13. 相变材料微胶囊的制备及其在纺织品中的应用,TS101
  14. 水性油墨用苯丙树脂的合成及性能研究,TQ638
  15. 对硝基甲苯邻磺酸氧化缩合反应及清洁工艺的研究,TQ24
  16. PS/PS-b-PMMA共混物LB膜的形态结构,O631.3
  17. PMMA/SAN共混体系相容性的研究,TQ320.1
  18. 悬浮法PEB-g-MAN的合成及其增韧SAN树脂的研究,TQ320.7
  19. 四氮十四轮烯配合物的合成以及催化氧化苯乙烯的性能研究,O643.32
  20. 固体碱MgO催化剂上H_2O_2为氧源的苯乙烯环氧化反应,TQ203.2
  21. 基于SET-LRP法合成四臂星形PMA、PSt及P（MA-co-St）,O631.5

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 聚合反应、缩聚反应
© 2012 www.xueweilunwen.com