对-(2,2,2-三苯基乙基)苯乙烯的负离子聚合及其应用

摘要

含有弱键的化合物在受热条件下会分解产生自由基，产生的自由基可以引发烯类单体聚合或与其他自由基共价结合。在负离子聚合中，向苯乙烯单体或聚合物引入弱键，既可以满足负离子聚合的要求，又可以在不引入杂原子的情况下实现官能化。这为合成具有复杂结构的聚合物和高分子材料的改性提供了一种有效的方法。本课题研究了1，1，1，2-四苯基乙烷(TEPE)中碳碳弱键的自由基引发活性并合成了具有相同弱键结构的苯乙烯单体—对-（2，2，2-三苯基乙基）苯乙烯(TPES)，研究TPES的负离子聚合行为并合成了几种具有弱键结构的聚合物，制备了分散性好、界面作用强的炭黑补强橡胶和极性化改性的热塑性弹性体。
　　(1)对-（2，2，2-三苯基乙基）苯乙烯(TPES)的设计合成及其负离子聚合。研究了TEPE弱键结构的自由基引发活性，设计合成了弱键单体TPES，研究了TPES的负离子均聚及共聚行为，结果表明，TEPE的碳碳弱键具有自由基引发活性;TPES及其均聚物PTPES在环己烷中溶解性较差，使用环己烷和四氢呋喃混合溶剂可以使TPES和PTPES的溶解性提高;TPES与苯乙烯、丁二烯具有相互引发活性，能够共聚得到组成和分布均匀的嵌段和无规共聚物。
　　(2)弱键官能化溶聚丁苯橡胶的合成及其加工性能。TPES与苯乙烯、丁二烯在聚合釜中进行负离子共聚合成了不同TPES含量的弱键官能化丁苯橡胶(SBTR)，其中TPES的含量可以通过单体的质量比控制。研究了TPES的加入对炭黑增强SBTR硫化胶性能的影响。结果表明，随着TPES含量的提高，SBTR的玻璃化温度升高，炭黑在SBTR中的分散性变好，SBTR硫化胶力学性能提升，0℃的tanδ增大至1.2以上，60℃的tanδ减小至0.12。
　　(3)弱键官能化弹性体的极性化改性。TPES与苯乙烯、丁二烯进行负离子共聚合成了末端含有弱键的嵌段共聚物SBT和SEBT，并引发了MMA在末端接枝，研究SBT和SEBT与MMA反应性以及极性接枝对性能的影响。结果表明:温度由110℃提高至140℃，接枝率有0.36％最大提高至85.9％，MMA的含量由0增加至82.6％，水接触角由左侧100.8°、右侧99.0°降低至左侧48°、右侧48°，极性改性效果明显。

目录

声明

摘要

1．1 负离子聚合

1．1．1 负离子聚合研究进展

1．1．2 苯乙烯类衍生物的负离子聚合

1．2 机理转移聚合

1．2．1 概念与来源

1．2．2 负离子-活性自由基机理转移

1．2．3 负离子-Iniferter机理转移聚合

1．3 溶聚丁苯橡胶的官能化

1．3．1 链端官能化改性

1．3．2 链中官能化改性

1．4 本课题的提出

1．4．1 课题研究内容

1．4．2 课题的创新点与意义

2．1．1 原料的参数及规格

2．1．2 试剂的合成与精制

2．2 TEPE引发自由基聚合

2．3 TPES制备链中官能化SBTR

2．3．1 TPES的合成

2．3．2 TPES的负离子均聚

2．3．3 TPES的负离子共聚

2．3．4 TPES制备链中官能化SBTR

2．4 SBT-g-M和SEBT-g-M的制备

2．4．2 SBT-g-M和SEBT-g-M的制备

2．5 聚合物分析与表征

2．5．1 分子量及分子量分布

2．5．2 微观结构分析

2．5．3 玻璃化温度

2．5．4 微观结构组成计算公式

2．6．1 官能化SBTR混炼胶的加工

2．6．2 官能化SBTR硫化胶性能测试

2．6．3 SEBT-g-M的性能测试

第三章 结果与讨论

3．1 弱键化合物TEPE引发自由基聚合

3．1．1 不同条件下TEPE引发MMA聚合情况

3．1．2 小结

3．2 TPES的负离子聚合

3．2．1 溶剂体系对TPES负离子聚合行为的影响

3．2．2 TPES与苯乙烯、丁二烯负离子聚合行为研究

3．2．3 TPES制备链中官能化SBTR

3．2．4 小结

3．3 官能化SBTR的加工及性能测试

3．3．1 官能化SBTR的加工及性能测试

3．3．2 小结

3．4．1 PTPES-g-PMMA的合成与表征

3．4．2 SBT-g-M的合成与表征

3．4．3 SEBT-g-M的合成与表征

3．4．4 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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