间戊二烯均聚物及其与苯乙烯共聚物的合成与改性研究

摘要

共轭二烯烃类聚合物，因具有高强度，优异的弹性性能抗疲劳程度，被广泛应用于学术领域和工业生产中。但聚合物结构中碳碳双键的存在，会影响其耐热、耐老化性能。将聚合物进行氢化和与硅氧烷键合可以改善其性能。阴离子聚合技术和氢化反应技术相结合可以制备结构可控、具有单分散性的饱和烯烃聚合物。而运用阴离子聚合技术将共轭二烯烃类聚合物与聚硅氧烷结合，可以合成具有特殊性能的聚合物。这两种改性方法由于其自身的优越性一直是研究的热点。本文采用非催化加氢体系，以TSH为加氢剂，在二甲苯溶液中对合成的均聚物、无规共聚物、交替共聚物进行氢化反应。考察了TSH的非催化体系的反应条件及聚合物结构对氢化反应的影响规律，制备了具有新型结构的高分子材料。同时，利用阴离子聚合的方法制备了含有聚硅氧烷链段的嵌段共聚物。主要工作包括以下几个方面：
　　1、对不同微观结构含量的聚顺式、反式间戊二烯进行加氢，氢化度可达96％，得到了具有非严格意义上的乙烯-丙烯交替共聚物。研究了TSH非催化体系中反应条件对聚间戊二烯氢化反应的影响。得出120℃下，聚合物浓度为1%时，TSH/C=C的最佳摩尔比为4。对聚合物氢化反应的动力学进行了研究，通过核磁数据分析得到各微观结构的氢化反应速率为：乙烯基结构＞1,4结构。同时，在一定时间范围内，氢化反应-ln(1-x)与反应时间t呈线性关系。
　　2、对间戊二烯与苯乙烯的无规共聚物进行氢化反应，得到了不同氢化度的结构可控的烯烃共聚物，对间戊二烯与苯乙烯的交替共聚物进行加氢，氢化度可达95%。首次得到了苯乙烯-乙烯-丙烯交替出现的共聚物。TGA和DSC分析结果分别表明氢化后聚合物的热性能提高，聚合物分子的柔顺性提高。
　　3、在间戊二烯与苯乙烯阴离子活性可控聚合的基础上，待等摩尔的间戊二烯与苯乙烯完全反应后，先加入单摩尔的六甲基环三硅氧烷(D3)单体，手套箱中室温反应2小时后，先加入与环己烷等体积的THF，再加入计量的D3，合成了窄分子量分布的P(St-alt-ZP)-b-PDMS和P(St-alt-EP)-b-PDMS嵌段共聚物。GPC分析结果表明后续加料会引入杂质导致部分活性种失活。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 活性聚合

1.3 共轭二烯烃类聚合物的加氢反应

1.4 有机聚硅氧烷

1.5 课题的提出及论文的主要内容

第2章 间戊二烯顺反异构体均聚物氢化反应的研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第3章 间戊二烯与苯乙烯共聚物氢化反应的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 P(St-alt-ZP)-b-PDMS和P(St-alt-EP)-b-PDMS嵌段共聚物的合成与表征

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

附录A 主要符号的意义

附录B 攻读硕士学位期间发表的论文

致谢