反向原子转移自由基聚合法在铜表面接枝聚离子液体刷

利用三氯化钐(SmCl3)和二氯化钐(SmCl2)之间的单电子转移反应,以AIBN/SmCl3/乳酸作为反向原子转移自由基聚合(Reverse ATRP)的催化体系,在金属铜表面接枝聚离子液体刷,利用原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测量、核磁共振和凝胶渗透色谱进行了表征.结果表明,在铜基底上成功地接枝了聚离子液体刷,且该聚合反应为"活性"/可控聚合,并通过对阴离子交换实现了亲疏水转换.     

一类聚醚离子液体电解质的制备和表征

以端羟基聚环氧氯丙烷(PECH)为原料,用直接合成法通过季铵化反应一步合成了聚醚N甲基咪唑氯盐([PECH-NMIM]Cl)、聚醚喹啉氯盐([PECH-QL]Cl)、聚醚吡啶氯盐([PECH-PY]Cl)、聚醚N甲基吗啉氯盐([PECH-NMM]Cl)等4种阴离子为氯离子的聚醚季铵盐。再以聚醚季铵盐和四氟硼酸钠为原料,用离子交换法通过置换反应一步合成了聚醚N甲基咪唑四氟硼酸盐([PECH-NMIM]BF4)、聚醚喹啉四氟硼酸盐([PECH-QL]BF4)、聚醚吡啶四氟硼酸盐([PECH-PY]BF4)、聚醚N甲基吗啉四氟硼酸盐([PECH-NMM]BF4)。考察了反应温度、反应配比、反应时间、PECH的数均分子量对季铵化反应取代度的影响;用红外光谱和核磁共振氢谱对聚醚离子液体进行了结构表征。     

低熔点低粘度的季铵盐类离子液体的合成与表征

烷基链的长短和对称性影响着四烷基季铵离子液体的理化性质,影响着其应用前景.本实验室设计、合成了系列新型丁基三乙基季铵型功能化离子液体,该类离子液体与之前报道的相应离子液体相比,具有相对较低的熔点,同时也具有更低的粘度.合成的离子液体中阴离子分别是三氟甲基磺酰根((CF3SO2)2N-)、六氟磷酸根(PF6-)、四氟硼酸根(BF4-)、硫酸氢根(HSO4-)、硫氰酸根(SCN-)和对甲苯磺酸根(PTSA-);利用核磁共振仪、密度仪、热分析仪、黏度仪、元素分析仪对其进行表征;研究了其与常规溶剂的相溶性,并对其结构和性质之间的关系进行探讨.     

膜表面嵌段接枝聚合物刷制备离子识别膜

采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法,首先在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)径迹-刻蚀膜表面接枝聚合物N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM),然后二次接枝甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),最后用具有离子识别功能的5-胺基-1,10-邻菲罗啉(5-N-1,10-Phen)对HEMA进行封端,制备出具有两嵌段聚合物刷结构的离子识别功能膜。通过傅里叶变换全反射红外光谱(ATR FT-IR)、X-射线电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)以及接触角测试仪等手段对所制备的膜进行了表征,同时考察了所制备功能膜对溶液中Cu2+的吸附能力。结果表明,通过ATRP方法能够将NIPAM和HEMA链段嵌段接枝在PET膜表面形成聚合物刷,采用的邻菲罗啉能够对HEMA进行封端,且所制备的膜对Cu2+具有吸附作用。     

聚甲基丙烯酸薄荷醇酯手性高分子的控制合成及表征

利用甲基丙烯酰氯与L-薄荷醇反应合成了甲基丙烯酸薄荷醇酯手性单体,单体通过原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,ATRP)的方法控制合成了聚甲基丙烯酸薄荷醇酯手性高分子,并对所合成聚合物的结构进行了1H NMR,13C NMR,CD和GPC的表征.结果表明,所得到...     

季铵型阳离子蓖麻油加脂剂的制备及其加脂性能

以蓖麻油、ETA为原料，通过醚化反应合成季铵型阳离子蓖麻油，以此为主要成分复配成阳离子加脂剂，通过含氮量及加脂量的测定，分析表明：此类加脂剂是一种多功能阳离子加脂剂，同时兼加脂和固色作用。     

聚甲基丙烯酸薄荷醇酯手性高分子的控制合成及表征

利用甲基丙烯酰氯与L-薄荷醇反应合成了甲基丙烯酸薄荷醇酯手性单体,单体通过原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,ATRP)的方法控制合成了聚甲基丙烯酸薄荷醇酯手性高分子,并对所合成聚合物的结构进行了1H NMR,13C NMR,CD和GPC的表征.结果表明,所得到的聚合物是具有窄分子量分布和光学活性的高分子.     

聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯接枝材料的合成与表征

以聚偏氟乙烯三氟氯乙烯(poly(vinylidene-fluoride-chlorotrifluoroethylene),即P(VDF-CTFE))为引发剂,采用原子转移自由基聚合(ATRP),在其主链上接枝液晶6-((4-cyano-4-biphenyl)oxy)hexyl methacrylate(CBHM),合成一种新型的接枝聚合物P(VDF-CTFE)-g-PCBHM。用质子核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)表征接枝是否成功。并用差示扫描量热仪(DSC)和广角X线衍射考察了接枝链段对聚合物结晶行为的影响。研究结果表明:在接枝链段参与下,聚合物出现了有利于改善材料电致伸缩性的极性β相;这种合成方式也为其他含CTFE的氟聚合物的修饰改性提供了一种可行的方法。     

聚(对氯甲基苯乙烯)接枝纳米氧化硅的制备与表征

表面接枝聚合物修饰可以明显降低无机纳米粒子的表面极性，提高其与聚合物基体的相容性及分散稳定性，从而显著提高聚合物基无机纳米复合材料的机械强度和耐热性能等．在表面接枝聚合物修饰方法中，无机纳米粒子表面引发原子转移自由基聚合反应是其中最为有效的方法．本文所制备的聚(对氯甲基苯乙烯)接枝纳米氧化硅，表面具有大量最常用的原子转移自由基聚合引发基团-氯苄基，可以作为一种大表面引发原     

表面自由基链转移反应制备润湿性可控聚合离子液体薄膜

采用分子自组装技术在羟基化的单晶硅表面制备了3-巯丙基三甲氧基硅烷单分子层,然后以偶氮二异丁腈为引发剂,通过表面自由基链转移反应在基底表面引发了离子液体单体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物([AMIM]Cl)的原位聚合,通过直接离子交换法改变了薄膜表面的对阴离子.用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了聚合物薄膜表面典型元素的化学状态,用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,用椭圆偏光仪测量了薄膜的厚度,并用接触角仪对薄膜表面的静态水接触角进行了测量.结果表明,聚合离子液体薄膜成功接枝到了硅片表面,通过对离子的交换实现了薄膜表面润湿性的可控转变.     

Synthesis,characterization, and tunable wettability of poly(ionic liquid) brushes via nitroxide-mediated radical polymerization (NMP)

Well-defined poly (ionic liquid) brushes with tunable wettability are successfully synthesized via nitroxide-mediated radical polymerization. X-ray photoelectron spectroscopy, attenuated total reflection infrared spectroscopy and static water contact angle measurements are used to monitor each step. Ellipsometry, nuclear magnetic resonance (1H and 13C) spectra and gel permeation chromatographic measurements reveal that there is a linear increase in polymer film thickness with polymerization time, indicating that chain growth from the surface is a controlled/“living” polymerization. The surface morphology was measured by atomic force microscopy. Moreover, the surfaces of the poly (ionic liquid) brushes with tunable wettability and reversible switching between hydrophilicity and hydrophobicity can be easily achieved by counteranion exchange.     

聚丙烯酸乙酯-g-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成

丙烯酸乙酯与2-溴丙烯酸乙酯乳液共聚合制备了聚(丙烯酸乙酯-co-2-溴丙烯酸乙酯)无规共聚物，用该共聚物作为原子转移自由基聚合的大分子引发剂，进行了甲基丙烯酸甲酯的接枝聚合，制备了聚丙烯酸乙酯-g-聚甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。接枝共聚物的分子量随单体转化率的上升而线性增加。     

O-羧甲基N-三甲基壳聚糖季铵盐的合成及其结构表征

利用壳聚糖分子中氨基的特性,与过量的碘甲烷进行彻底的甲基化反应合成水溶性的壳聚糖三甲基季铵盐,经纯化后,将壳聚糖三甲基季铵盐与过量的一氯乙酸反应合成一种新型的两亲性化合物O-羧甲基-N-三甲基壳聚糖季铵盐(O-C arboxym ethy l-N-triM ethy lCh itosan Q uaternary amm on ium sa lt,CM TM C),经纯化后进行了结构表征.     

聚乙烯醇-b-聚苯乙烯嵌段星形聚合物的制备

通过CCl₄调聚反应制备出了末端带有氯原子的聚醋酸乙烯酯(PVAc),进一步引发苯乙烯原子转移自由基聚合得到聚醋酸乙烯酯-b-聚苯乙烯嵌段共聚物(PVAc-b-PSt),此嵌段共聚物与偶联剂二乙烯基苯反应后醇解,得到了聚乙烯醇-b-聚苯乙烯星形嵌段共聚物(PVA-b-PSt)_n。分别以GPC,¹H-NMR及FT-IR对各步反应产物进行了表征,聚醋酸乙烯酯比较完全地引发苯乙烯进行原子转移自由基聚合(ATRP),聚合物相对分子质量与单体转化率呈线性关系,证明聚合过程为活性聚合;以二乙烯基苯偶联PVAc-b-PSt,得到了星形共聚物,并出现了星形共聚物之间的偶合;醇解过程进行比较完全,¹H-NMR及FT-IR谱图表明酯基团已较完全地转变成羟基。     

原子转移自由基聚合制备以SiO2为基底的聚苯乙烯刷

通过溴异丁酸十一烷基氯硅烷酯与SiO₂表面的羟基反应,制备出溴异丁酸十一烷基氯硅烷酯单分子层,并原位引发苯乙烯单体原子转移自由基聚合,制备了聚苯乙烯刷。用X射线光电子能谱、原子力显微镜及水接触角对SiO₂表面进行分析,结果表明,溴异丁酸十一烷基氯硅烷酯成功接枝到SiO₂表面,并得到了均匀致密的聚苯乙烯刷。凝胶渗透色谱测试表明,聚苯乙烯的数均分子量与单体转化率成线性关系,具有活性聚合的特征。     

季铵盐阳离子的Waugh型化合物的合成与表征

以(NH₄)₆［MnMo₉O₃₂］为前体原料,采用常规的水溶液法与四甲(乙)氯化铵反应制备了2种含有混合阳离子的Waugh型钼酸盐(NH₄)₄［N(CH₃)₄］₂［MnMo₉O₃₂］·9H₂O(化合物1)和(NH₄)₄［N(CH₂CH₃)₄］₂［MnMo₉O₃₂］·7H₂O(化合物2),用元素分析、红外光谱、热重分析对其进行了表征,并对化合物1进行了单晶结构测定,化合物1属于单斜晶系,C2/c空间群,a=2.379(11)nm,b=1.186(5)nm,c=1.600(7)nm,β=102.308(4)°,V=4.413(3)nm³,Z=4,Dc=2.460 g/cm³,R₁=0.041 8,wR₂=0.117 5(I>2σ),GOF=1.058.对化合物的形成规律探索发现:季铵盐与(NH₄)₆MnMo₉O₃₂的物质的量之比为3∶1,易形成单晶.对化合物1和2光催化降解亚甲基蓝模拟废水进行了探索,光催化90 min和180 min时脱色率分别达到95.96%和85.64%,表明化合物1和2对亚甲基蓝染料废水均具有良好的光催化活性.     

PMMA微球表面引发的苯乙烯原子转移自由基接枝

以双甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，甲基丙烯酸-2-（α-溴异丁酰氧基）乙酯为功能单体，制备了粒径为18.7nm的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微球。在溴化亚铜（CuBr）/2，2′-联吡啶的催化下，以该PMMA微球作为苯乙烯原子转移自由基聚合的引发剂，成功进行了苯乙烯的接枝聚合，且聚合过程可控。     

Preparation and characterization of three-dimen-sionally ordered macroporous polystyrene via atom-transfer radical polymerization

Three-dimensionally ordered macroporous polystyrene(3DOM PS) with pore size of 350 nm was fabricated using Cp2Co/Ethyl 2-bromoisobutyrate(EBiB) catalytic system by ATRP.The resulting polymers were detected by FT-IR,1H-NMR,SEM,and GPC.The microstructure of 3DOM PS was confirmed by FT-IR and 1H-NMR.SEM micrographs show that both silica spheres within the templates and pores in the 3DOM polystyrene are arranged in highly ordered fashion,and the shrinkage of the pores in the 3DOM PS is 24%.GPC curves show that the 3DOM PS possesses slightly lower Mn and narrow MWD compared with bulk one.This result indicats that living polymerization is different from non-living polymerizationin in the confined space.