原子转移自由基聚合法合成低相对分子质量溴化聚苯乙烯的研究

摘要

溴化聚苯乙烯(BPS)是一种环保型、高分子阻燃剂，主要用于阻燃PA、PBT和PET等工程塑料，是代替多溴联苯(PBB)和多溴联苯醚(PBDE)类的新型阻燃剂。BPS完全符合欧盟《电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHs)，本课题采用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成溴含量高、热稳定性好、相容性佳的低相对分子质量、相对分子质量分布窄的BPS。 以α-溴代丙烯酸乙酯为引发剂，卤化亚铜/2'2-联二吡啶为催化/配位体系，采用原子转移自由基聚合(ATRP)合成相对分子质量低、相对分子质量分布窄的聚苯乙烯(PS)；以二氯甲烷为溶剂，无水三氯化铝和铝粉为催化剂，五氧化二磷为脱水剂，以二硫化碳或四氯化碳为辅助溶剂，用液溴直接溴化低相对分子质量聚苯乙烯制备高溴含量、低相对分子质量、相对分子质量分布窄的BPS。 本论文讨论了反应时间、反应温度、催化配位体系和单体用量对PS相对分子质量及相对分子质量分布的影响；比较了不同的液溴用量和溴化体系对BPS溴含量的影响。 实验表明：用原子转移自由基聚合能合成相对分子质量在5×10<'3>～5×10<'4>的聚苯乙烯，其多分散系数为1.8～1.9；液溴与聚苯乙烯的最合适的比例为3：1，

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1阻燃技术的历史及现状

1.2燃烧反应的过程与阻燃机理

1.3溴系阻燃剂的现状

1.4溴系阻燃剂与环境保护

1.5溴化聚苯乙烯

1.6原子转移自由基聚合

1.6.1 ATRP的聚合机理

1.6.2 ATRP的单体

1.6.3 ATRP的引发剂

1.6.4 ATRP的配位体

1.6.5 ATRP的催化剂

1.6.6 ATRP的反应温度与聚合体系

1.6.7 ATRP对分子结构的控制

1.6.8 ATRP的发展前景

1.7本文的研究工作

第二章实验部分

2.1试剂与药品

2.2仪器与设备

2.3实验方法

2.3.1苯乙烯ATRP本体聚合

2.3.2超支化聚苯乙烯的合成

2.3.3苯乙烯ATRP水相悬浮聚合

2.3.4聚苯乙烯的溴化

第三章结果与讨论

3.1 ATRP聚合体系的选择

3.2 ATRP本体聚合

3.2.1反应时间对ATRP聚合反应的影响

3.2.2反应温度对ATRP聚合反应的影响

3.2.3单体用量对PS相对分子质量的影响

3.2.4催化/配位体系对ATRP聚合反应的影响

3.3聚苯乙烯的溴化

3.3.1催化剂、脱水剂对BPS溴含量的影响

3.3.2液溴用量对BPS溴含量的影响

3.3.3溴化反应对BPS聚合度的影响

3.3.4溶剂对BPS溴含量的影响

3.4 BPS的热稳定性研究

3.5超支化聚苯乙烯

第四章结论

第五章结束语

附录

参考文献

在攻读硕士学位期间发表的学术论文

谢辞