新型光热型C-S弱键引发剂的合成及其引发烯烃类单体聚合的研究

摘要

近些年，随着高分子科学的快速发展，这个领域研究的热点内容之一就是合成新型的自由基引发剂。在此背景下，本实验室成功合成出了新型含有C-O弱键的单酯类引发体系（如苯甲酰乳酸乙酯）和双酯类结构的引发体系（如2，8-二苯甲酰氧基壬二酸二乙酯），发现它们都能引发丙烯酸酯类单体聚合，表现出良好的引发效果。在此基础上，由于杂原子硫与氧原予具有相似的电子结构，实验室又合成出含C-S弱键结构的新型化合物，发现其也能引发聚合，但其引发聚合效率有待进一步提高。于是本课题就提出对此类型引发剂进行改性，合成出了系列新型含C-S弱键的引发剂，研究此类型引发剂改性规律，并探索了此类型引发剂引发烯烃类单体聚合的规律。
　　本文合成三种含C-S弱键的化合物即6-甲基-2-[（1-苯乙基）-硫基]-苯并恶唑、2-[（1-苯乙基）-硫基]-苯并恶唑和6-硝基-2-[（1-苯乙基）-硫基]-苯并恶唑，并通过红外、核磁、质谱等表征方法对其进行表征和分析。证明了它们能引发烯烃类单体进行热和光聚合。为进一步探索三引发剂引发聚合的规律，设计了系列实验，分别进行了在光照和加热下改变聚合温度、聚合时间、单体浓度和引发剂浓度等条件的聚合实验;同时，也进行了一些新的研究，将合成引发剂以一定摩尔比混合组成引发体系在光照下引发聚合，探索在此条件下能否实现活性聚合。研究结果表明三引发剂均能引发烯烃类单体热聚合;6-甲基-2-[（1-苯乙基）-硫基]-苯并恶唑、2-[（1-苯乙基）-硫基]-苯并恶唑能引发烯烃类单体光聚合。经对比分析，6-甲基-2-[（1-苯乙基）-硫基]-苯并恶唑在热和光引发下都表现出了较好的引发效果。混合引发体系没有实现活性聚合，但表现出了较好的引发效果。最后，文章对此类型引发剂的引发机理做了简单探究。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 自由基聚合及其发展概述

1．2 自由基聚合机理概述

1．3 自由基聚合引发剂概述

1．3．1 偶氮类引发剂简介

1．3．2 过氧化物类引发剂简介

1．3．3 氧化还原类引发剂体系简介

1．3．4 多官能度类引发剂简介

1．3．5 大分子类引发剂简介

1．3．6 光敏型引发剂简介

1．4 活性自由基聚合概述

1．4．1 引发转移终止剂活性自由基聚合简介

1．4．2 稳定自由基或氮氧自由基活性聚合简介

1．4．3 原子转移自由基活性聚合简介

1．4．4 可逆加成-断裂转移自由基活性聚合简介

1．5 含S引发剂体系概述

1．6 本实验室已有成果

1．7 课题研究的目的和意义

1．8 实验主要内容和创新点

第二章 新型含C-S弱键引发剂的合成与表征

2．1 前言

2．2 实验试剂和设备

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验设备

2．3．1 引发剂MPTBX的合成

2．3．2 引发剂PTBX的合成

2．3．3 引发剂NPTBX的合成

2．4 MPTBX、PTBX、NPTBX三引发剂的表征

2．4．1 引发剂MPTBX的表征

2．4．2 引发剂PTBX的表征

2．4．3 引发剂NPTBX的表征

第三章 新型含C-S弱键引发剂引发烯烃类单体聚合的研究

3．3 热引发和光引发聚合实验

3．3．1 热引发聚合实验

3．3．2 光引发聚合实验

3．4 MPTBX、PTBX、NPTBX引发聚合实验的结果与讨论

3．4．1 MPTBX、PTBX、NPTBX引发MMA热聚合的研究

3．4．2 MPTBX、PTBX、NPTBX引发MMA光聚合的研究

3．4．3 MPTBX、PTBX、NPTBX引发St热聚合的研究

3．4．4 MPTBX、PTBX、NPTBX引发St光聚合的研究

3．5 MPTBX、PTBX、NPTBX引发聚合机理探讨

3．5．1 引发剂键能分析

3．5．2 硫自由基引发聚合实验

3．5．3 TEMPO引发聚合实验

3．5．4 MPTBX、PTBX、NPTBX引发聚合机理

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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