自稳定沉淀聚合制备单分散苯乙烯/马来酸酐共聚物微球增长方式的研究

摘要

自稳定沉淀聚合是近些年发现的一种制备单分散聚合物微球的方法。与传统乳液聚合、分散聚合、种子聚合、沉聚聚合等制备单分散微球的方法相比，自稳定沉淀聚合法的优点是：不需要加任何稳定剂和表面活性剂，制备微球表面洁净，后处理方便；不需要搅拌，反应体系简单；单体浓度最高可达到反应物重量分数的40％、反应时间短，聚合效率高。本文主要对自稳定沉淀聚合制备单分散苯乙烯/马来酸酐微球增长方式进行了研究。
　　 以偶氮二异丁氰(AIBN)为引发剂，丁酸乙酯为溶剂，80℃通过自稳定沉淀聚合制备了单分散苯乙烯/马来酸酐共聚物微球，通过对反应过程中不同反应时间单体转化率、共聚物分子量、微球形貌及粒径的研究，提出了自稳定沉淀聚合体系AIBN引发制备单分散苯乙烯/马来酸酐共聚物微球增长机理。
　　 以异丙基硫杂蒽酮(ITX)和对二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB)为光引发剂和助引发剂，通过光引发合成出含有ITXH基团碎片的大分子引发剂，通过一系列的平行试验得出了合成大分子引发剂的最佳条件。用大分子引发剂通过自稳定沉淀聚合制备了单分散的苯乙烯/马来酸酐共聚物微球，证实了大分子引发剂再引发聚合是个“假活性”过程。总结了自稳定沉淀聚合体系下大分子引发剂引发制备单分散St/MAH共聚物微球主要增长方式。
　　 用RAFT调控，通过自稳定沉淀聚合法制备了苯乙烯/马来酸酐共聚物微球。通过对成核后加RAFT试剂、起始加RAFT试剂、成核后加RAFT试剂制备的微球种子沉淀聚合、起始加RAFT试剂制备的微球种子沉淀聚合四个体系的研究，证实了自稳定沉淀聚合体系下RAFT调控制备苯乙烯/马来酸酐共聚物微球增长方式和大分子引发剂体系是一致的。

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文摘

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第一章 绪论

1.1单分散聚合物微球

1.2.1单分散聚合物微球的应用

1.2.2单分散聚合物微球的制备方法

1.2光引发聚合

1.2.1光引发剂

1.2.2膜表面光接枝活性聚合

1.2.3光引发溶液聚合

1.3 RAFT聚合体系

1.3.1 RAFT聚合机理

1.3.2 RAFT体系制备聚合物微球

第二章 本课题研究意义及创新性

2.1课题研究意义

2.2课题创新性

第三章 实验部分

3.1实验原料

3.2实验仪器

3.3实验装置图

3.3.1合成大分子引发剂PMA-ITXH装置图

3.3.2合成St/MAH共聚物微球的装置图

3.3 AIBN引发制备St/MAH共聚物微球体系

3.4大分子引发剂PMA-ITXH引发制备St/MAH共聚物微球体系

3.4.1大分子引发剂的合成

3.4.2大分子引发剂引发制备St/MAH共聚物微球

3.5 RAFT调控制备St/MAH共聚物微球体系

3.5.1 RAFT试剂双硫代苯甲酸异丁酸已酯(EPDTB)合成

3.5.2 RAFT调控制备St/MAH共聚物微球

3.6测试与表征

3.6.1小分子及聚合物化学结构表征

3.6.2转化率测试

3.6.3聚合物分子量测试

3.6.4聚合物微球形貌表征

3.6.5聚合物微球平均粒径及粒径分布

第四章 结果与讨论

4.1 AIBN引发制备St/MAH共聚物微球体系

4.1.1 St/MAH转化率与时间的关系图

4.1.2不同反应时间的St／MAH共聚物微球的SEM图

4.1.3 St／MAH共聚物微球粒径和粒径分布与聚合反应时间的关系

4.1.4自稳定沉淀聚合制备单分散St／MAH共聚物微球证明

4.1.5 AIBN引发体系制备单分散St/MAH共聚物微球增长方式探讨

4.1.6 AIBN引发制备单分散St/MAH共聚物微球小结

4.2大分子引发剂PMA-ITXH引发制备St/MAH共聚物微球体系

4.2.1大分子引发剂合成

4.2.2大分子引发剂制备St/MAH共聚物微球

4.2.3大分子引发剂引发制备单分散St/MAH共聚物微球增长方式的探讨

4.2.4大分子引发剂引发制备单分散St/MAH共聚物微球小结

4.2.5大分子引发剂引发制备单分散St/MAH共聚物微球局限性

4.3 RAFT调控制备St/MAH共聚物微球体系

4.3.1 RAFT试剂(EPDTB)的表征

4.3.2 RAFT试剂调控制备St/MAH共聚物微球

4.3.3 RAFT调控制备St/MAH共聚物微球增长方式的探讨

4.3.4 RAFT调控制备St/MAH共聚物微球小结

第五章 结论

参考文献

致谢

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