双子表面活性剂的合成及在ATRP无皂乳液聚合中的应用

摘要

双子型表面活性剂是近年来新兴发展的一种表面活性剂,因其特殊的结构,使得其在性能方面优于普通的表面活性剂,具有很广阔的市场应用前景。近年来,原子转移自由基聚合(ATRP)成为制备高性能材料的重要方法之一,随着日益严格的环保要求,ATRP乳液聚合成为人们的研究方向,但小分子乳化剂会影响到聚合物的性能,设计出反应型乳化剂能够有效的解决这一问题。本论文合成出两种具有ATRP引发功能的双子型季铵盐,并对其性能进行测试,最后将两种双子季铵盐均用于AGET ATRP无皂乳液聚合中,取得了一些研究成果。本论文所取得的主要研究成果如下:　　 1.合成出两种具有ATRP引发功能的双子季铵盐,并对双子季铵盐的CMC及溶解性能进行了测试。实验结果表明,两种双子季铵盐均具有良好的水溶性和乳化效果。　　 2.将合成的双子季铵盐Ⅱ用于AGET ATRP无皂乳液聚合中,在制备PMMA乳液过程中改变反应温度、催化剂、配体等加料比例。实验结果表明:聚合速率与单体浓度呈一级动力学关系,转化率与数均分子量呈良好的线性增长,且具有较窄的分子量分布(PDI),具有良好的活性可控效果。　　 3.双子型季铵盐Ⅳ引入了UV光引发基团,将其用于AGET ATRP无皂乳液聚合,制备出PMMA-PAMA共聚物,在制备得到的聚合物中保留有烯丙基双键和UV引发基团,用于紫外光固化后得到了具有良好的耐水耐溶剂性能的涂膜。聚合物的制备方法符合绿色环保的要求,同时得到的聚合物性能也较好,可能具有实际应用价值。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 双子表面活性剂

1.2.1 双子表面活性剂的研究进展

1.2.2 双子表面活性剂的结构及性质

1.2.3 双子表面活性剂的合成

1.2.4 双予表面活性剂的应用

1.3 活性自由基聚合

1.3.1 稳定自由基聚合

1.3.2 引发转移终止剂自由基聚合

1.3.3 原子转移自由基聚合

1.3.4 可逆加成-断裂转移聚合

1.3.5 几种活性自由基聚合方法比较

1.4 本论文研究内容

第2章 具有ATRP引发功能的双子季铵盐的合成及在ATRP乳液聚合中的应用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验药品

2.2.2 实验仪器与测试

2.2.3 ATRP反应型乳化剂Ⅱ的合成

2.2.4 双子季铵盐CMC的测定方法

2.2.5 单体的精制

2.2.6 通过ATRP乳液聚合制备PMMA乳液的步骤

2.2.7 聚合物PMMA的后处理纯化步骤

2.3 结果与讨论

2.3.1 反应型乳化剂Ⅱ的性质测试及表征

2.3.2 ATRP乳液聚合中配体的选择

2.3.3 温度对ATRP乳液聚合的影响

2.3.4 催化剂对ATRP乳液聚合的影响

2.3.5 优化条件下的ATRP乳液聚合

2.4 小结

第3章 多功能双子季铵盐的合成及在ATRP乳液聚合和紫外光固化中的应用

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验药品及仪器

3.2.2 具有光引发功能反应型乳化剂Ⅱ的合成

3.2.3 单体的精制

3.2.4 通过ATRP乳液聚合制备PMMA-PAMA乳液的步骤

3.2.5 聚合物PMMA-PAMA的后处理纯化步骤

3.2.6 聚合物PMMA-PAMA的紫外光固化步骤

3.3 结果与讨论

3.3.1 化合物的合成及表征

3.3.2 ATRP乳液聚合制备PMMA-PAMA

3.3.3 聚合物PMMA-PAMA的紫外光固化

3.4 小结

第4章 结论

参考文献

附录

攻读学位期间的研究成果

致谢