含活性侧基N-取代马来酰亚胺与苯乙烯RAFT共聚合研究

摘要

本文综述了活性聚合的几种方法和特点，以及N-取代马来酰亚胺的研究现状。在此基础上，采用可逆加成断链链转移(RAFT)聚合方法研究了含羧基和羟基等活泼基团的N-取代马来酰亚胺和苯乙烯的共聚合反应，取得了以下结果： 成功得合成了分子量分布较窄的N-羧基苯基马来酰亚胺(CPMI)与苯乙烯(St)的共聚物(P-CPMI-St)和N-羟基苯基马来酰亚胺(HPMI)与St的共聚物(P-HPMI-St)，Mw/Mn<1.5，由红外吸收光谱，核磁共振以及凝胶色谱等多种检测手段进行了检测并到了证实。 研究了聚合反应过程中时间与转化率、Ln([M]o/[M]t)的关系，它们均呈直线关系，说明在聚合过程中，体系中具有恒定的自由基浓度，实现了可控聚合。同时，探讨了链转移试剂和反应温度对聚合反应的影响，结果表明反应温度只对反应速率有影响，对分子量及其分布无影响，决定分子量大小及其分布的主．要因素是链转移试剂与引发剂的配比，链转移剂的量越大，分子量分布越窄，但是分子量会有所降低。 对所得含羧基的聚合物和含羟基的聚合物分别进行了热性能分析，结果表明这两种聚合物均具有优良的耐热性能，T10％分别为36l℃和382℃，通过与传统自由基聚合方法得到的HPMI和st的聚合物的玻璃化转变温度的比较发现，由RAFT方法得到的聚合物由于结构规整、分布窄的特点导致其玻璃化转变温度较前者有所提高(AT=6K)。 将所得聚合物用作链转移剂引发丙烯酸甲酯(MA)聚合，进行扩链反应。进行扩链反应研究，由GPC结果可知，合成的这两种具有活泼侧基的大分子由于末端仍含有二硫酯基团，可作为链转移试剂使用，且活性依然很高。 以上研究结果表明，采用RAFT方法合成的P-CPMI-St和P-HPMI-St不但具有优良的热性能，而且在新的聚合反应中仍具有较高的活性，这对实现设计功能化的高分子材料具有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1活性聚合

1.2 RAFT聚合

1.2.2 RAFT试剂

1.3.1几种典型的N-取代马来酰亚胺单体

1.3.2 N-取代马来酰亚胺单体的制备

1.3.3 N-取代马来酰亚胺的聚合

1.4课题的目的与意义

第二章实验部分

2.1药品与仪器

2.1.1原料规格

2.1.2原料精制

2.1.3实验仪器

2.2 RAFT试剂的制备与聚合操作过程

2.2.1 RAFT试剂的制备

2.2.2单体的制备

2.2.3聚合反应

2.3分析测试

2.3.1 RAFT试剂的表征

2.3.2聚合物的表征

2.3.3聚合物的热分析

2.3.4聚合转化率

2.3.5聚合物的分子量及分子量分布

第三章实验结果与讨论

3.1 RAFT试剂的合成与表征

3.1.1 BTBA的1H NMR表征

3.1.2 BTBA的IR表征

3.1.3 BTBA的MS表征

3.1.4 BTBA的HPLC表征

3.2 N-取代马来酰亚胺单体的合成与表征

3.2.1 N-羧基苯基马来酰亚胺的表征

3.2.2 N-羟基苯基马来酰亚胺表征

3.3 N-羧基苯基马来酰亚胺的聚合与表征

3.3.1 P-CPMI-St的合成表征

3.3.2 CPMI和St的活性可控自由基聚合

3.3.3 RAFT试剂对聚合反应的影响

3.3.4温度对聚合反应的影响

3.3.5聚合物的热性能分析

3.4 N-羟基苯基马来酰亚胺的聚合与表征

3.4.1 P-HPMI-St的合成表征

3.4.2 HPMI和St的活性可控自由基聚合

3.4.3聚合物的热性能分析

结论

参考文献

附录A攻读学位期间所发表的学术论文目录

致谢