原子转移自由基悬浮聚合制备聚氯乙烯接枝共聚物的研究

摘要

本工作采用原子转移自由基聚合的方法，研究了聚氯乙烯和仲氯丁烷为引发剂的“活性”/可控自由基聚合。本论文中实验由两大部分构成： 第一部分，研究了以聚氯乙烯(PVC)为引发剂、不同悬浮体系的“活性”/可控自由基聚合。实验考察了不同悬浮体系中FeCl2·4H2O/PPh3催化PVC引发MMA的聚合反应；FeCl2·4H2O/PPh3催化PVC引发BA的ATRP反应；以及在FeCl2·4H2O/CH3COOH催化下，PVC悬浮接枝MMA的聚合反应。这三部分实验分别考察了悬浮条件的影响，发现在非均相条件下，反应仍然具有活性聚合特征，实验还采用IR、1HNMR、GPC技术对共聚物结构进行了表征。 第二部分，研究了以仲氯丁烷(SBC)为引发剂，AlCl3/FeCl2·4H2O/PPh3为催化剂，甲基丙烯酸甲酯(MMA)在极性溶剂中的“活性”/可控自由基聚合。实验在ATRP反应常用的催化剂FeCl2·4H2O/PPh3的基础上，引入路易斯酸AlCl3，考察了不同温度下，采用不同组合方式进行预反应，环己酮、乙醇、正丁醇体系中的聚合反应，实验均制得聚合产物。结果表明，反应具有很好的可控性，分析判断聚合物是由SBC上的二级氯引发MMA聚合后产生的，这就说明使用活性比较低的二级氯引发MMA的聚合是可行的，对PVC的进一步改性具有重要的指导价值。

目录

文摘

英文文摘

前言

1.文献综述

1.1原子转移自由基聚合(ATRP)的反应机理

1.2原子转移自由基聚合的特点

1.3 ATRP体系的发展

1.3.1引发体系

1.3.2催化体系

1.3.3单体

1.4ATRP的研究方向

1.4.1均相反应

1.4.2逆向的原子转移自由基聚合

1.4.3反应条件

1.4.4应用于分子设计

1.4.5大分子引发剂的研究

1.5反应活性的表征

1.5.1分子量及其分布

1.5.2接枝率及转化率

2.原子转移自由基悬浮聚合制备PVC-g-PMMA共聚物

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1主要原料

2.2.2 ATRP反应的可行性实验

2.2.3ATRP悬浮聚合制备PVC-g-PMMA共聚物

2.3结果与讨论

2.3.1悬浮体系的选择

2.3.2 Ln[M]0/[M]～t关系曲线

2.3.3 PVC-g-PMMA共聚物分子量与聚合转化率的关系

2.3.4共聚物结构表征

2.3.5不同因素对转化率的影响

2.4结论

3.原子转移自由基悬浮聚合制备PVC-g-PBA共聚物

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1主要原料

3.2.2实验步骤

3.3结果与讨论

3.3.1乙醇体系

3.3.2甲苯/乙醇体系

3.3.3 H2O/PVA体系

3.3.4 H2O/PVA/DOP体系

3.3.5 H2O/PVA/DOP/少量丙酮/少量乙醇体系

3.4结论

4.FeCl2/CH3COOH催化体系制备PVC-g-PMMA共聚物

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1主要原料

4.2.2实验步骤

4.3结果与讨论

4.3.1在1‰PVA水溶液中的反应

4.3.2 DOP的影响

4.3.3PVA水浓度的改变

4.3.4催化剂的用量

4.3.5综合各因素提高转化率

4.4结论

5.SBC/FeCl2·4H2O/PPh3/AlCl3催化体系在极性溶剂中引发MMA活性可控聚合的初步探讨

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1原料与仪器

5.2.2 FeCl2·4H2O/PPh3溶液及AlCl3溶液的配制

5.2.3实验步骤

5.3结果与讨论

5.3.1 MMA热聚合对比实验

5.3.2 AlCl3的影响

5.3.3环己酮体系、80℃的聚合

5.3.4环己酮体系、室温聚合

5.3.5加入MMA对预反应的影响

5.3.6乙醇体系、40℃预聚合

5.3.7正丁醇体系、80℃

5.4结论

参考文献

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致谢