Synthesis of styrene and tetrahydrofuran block copolymers by in situ transformation

In order to transfer the halogen terminus of polymers for block copolymer synthesis, the in situ transformation of living free radical polymerization of styrene into living cationic ring-opening polymerization of tetrahydrofuran was successfully performed. Three different initiator/catalyst systems of styrene were employed, i.e. (a) PhCH2Cl/ Bpy/CuCl, (b) 1-PEBr/Bpy/CuCl and (c) CCL/BDE/CuCl system. With these monofunctional initiator or difunction-al initiator, both AB and ABA type block copolymers of styrene and tetrahydrofuran were obtained using a silver salt with strong acid (AgC104) as the transformation agent in the transformation of polymerization type. Characterization of these copolymers by nuclear magnetic resonance hydrogen spectra ('H-NMR) , gel permeation chromatography (GPC) and differential scanning calorimetry (DSC) indicated this method is simple and feasible.     

苯乙烯、丙烯腈反向原子转移自由基微乳液聚合

采用油溶性偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,联吡啶(Bpy)与氯化亚铜(CuCl2)复合物为催化剂,在微乳液体系中对苯乙烯、丙烯腈进行了反向原子转移自由基共聚合,对其聚合反应动力学进行了研究.实验结果表明,通过调整AIBN/CuCl2/Bpy的配比,可以对该反应进行调控.同时讨论了乳化剂用量、聚合反应温度、乳化剂种类对聚合反应转化率的影响.     

酶促开环聚合及原子转移自由基聚合串联法合成聚碳酸酯-聚苯乙烯二嵌段聚合物

以单苄撑缩季戍四醇为前体，合成了一端为α-溴代丙酸酯，一端为羟基的双官能引发剂。以此引发剂，先引发脂肪酶催化的甲基环碳酸酯开环聚合（ ROP）反应，再进一步在CuCl/2，2’-bpy催化下于同一反应器中串联引发苯乙烯的原子转移自由基聚合（ ATRP）。利用温度的变化，在同一反应器中进行了两种不同的反应。对不同反应条件下所得聚合产物进行了GPC，1 HNMR，13 CNMR测试。     

苯乙烯与马来酸酐在碘仿存在下的共聚合反应研究

以碘仿为链转移剂,AIBN为引发剂,进行苯乙烯和马来酸酐的共聚合研究。首先研究了苯乙烯与马来酸酐投料比(物质的量比)为1∶1的聚合体系,发现体系具有活性自由基聚合特征。然后通过"分步法"和"一锅法"研究了投料比为5∶1的聚合体系,发现体系也具有活性聚合特征,聚合得到了具有苯乙烯链段和苯乙烯与马来酸酐交替共聚链段的嵌段共聚物[PS-b-Poly(St-co-MA)],产物结构通过凝胶渗透色谱(GPC)和1H-NMR进行了研究。     

两亲性嵌段共聚物MPEG-b-PS的合成与表征

以单分散的甲氧基聚乙二醇和α-溴代异丁酰溴为原料,通过酰溴化反应制备了大分子引发剂MPEG-Br,并以此为引发剂,CuCl/2,2’-联吡啶为催化体系,采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法制得了分子量可控且分子量分布窄的两亲性嵌段共聚物,通过1H-NMR、FT-IR、GPC等测试手段对其结构进行了表征,同时对其反应活性进行了确认.     

一种水溶性聚合物压裂液体系的研究

以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸乙酯(EtA)为单体,以具有可逆加成-断链转移双重作用的双硫酯为引发剂,采用乳液聚合法合成了含有亲水段和疏水段的St-MAA-EtA嵌段共聚物增稠剂。考察了影响此嵌段共聚物压裂液性能的各因素。实验结果表明,该嵌段共聚物压裂液具有优良的耐温性能。在90℃,浓度为3%冻胶体系粘度大于450 mPa.s,浓度为1.5%,冻胶体系粘度大于130 mPa.s,能够满足实际生产要求。     

线型三嵌段共聚物PSI-PIB-PSI的合成与性能

采用阴离子聚合方法,自制的双锂引发剂,环己烷为溶剂,两步法合成出线型三嵌段共聚物：苯乙烯异戊二烯无规共聚物-丁二烯异戊二烯共聚物-苯乙烯异戊二烯无规共聚物（PSI-PIB-PSI）。采用¹H-NMR研究了微观结构及共聚组成,透射电镜（TEM）观察了聚合物的形态,动态粘弹性仪(DMTA)对热机械性能进行了测试。结果表明：当四氢呋喃与活性中心锂的物质的量比（R值）为60时,可实现异戊二烯-苯乙烯(I-S)的无规共聚;TEM图表明聚合物PSI-PIB-PSI为两相结构,且随着苯乙烯（St）的含量的增加,相分离现象明显;当PIB/PSI的嵌段质量比为1/2,苯乙烯的质量分数为27%～28%时,该线型三嵌段共聚物具有最佳的综合力学性能。     

P(St-EA-VTMS)的合成及聚合反应动力学研究

为了提高苯乙烯（St）-丙烯酸乙酯（EA）共聚物的热性能,以St、EA和乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）为单体,十二烷基硫酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚为复合乳化剂,通过乳液聚合法制备了含有机硅氧烷的共聚物。用红外光谱仪和热重分析仪对共聚物进行了表征。探讨了反应温度以及引发剂、乳化剂和VTMS浓度对乳液共聚合反应速率的影响。结果表明红外谱图中1096cm^-1处Si—O—Si键的吸收峰说明VTMS成功的与St、EA发生了共聚合反应;共聚物分子链中的硅氧烷水解产生的硅醇发生自缩合反应,从而使聚合物由线型结构变成交联的网状结构,因此提高了共聚物的热稳定性;升高反应温度、增大引发剂或乳化剂浓度以及降低VTMS浓度都可以提高聚合反应速率;得到了聚合反应活化能和动力学方程。     

原子转移自由基聚合制备嵌段共聚物的研究进展

对原子转移自由基聚合(ATRP)法嵌段共聚物的合成进行了全面的综述。ATRP法嵌段共聚物的合成可分为三种方法:将ATRP得到的聚合物分离后作为大分子引发剂,引发第二单体的ATRP;端官能团聚合物末端化学改性后引入ATRP引发剂官能团,而后作为大分子引发剂引发第二单体的ATRP;其它活性聚合方法得到的活性聚合物链用带有官能团的化合物封端后作为大分子引发剂引发第二单体的ATRP。     

嵌段共聚物PS-b-PAA的合成及其分散性能研究

以苯乙烯和丙烯酸为单体,二硫代苯甲酸苄酯为链转移剂,偶氮二异丁腈作为引发剂,采用可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合方法合成了两亲性嵌段共聚物分散剂聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA),探讨了影响聚合反应的主要因素,用GPC,IR,1H NMR对其结构进行了表征.结果表明,用RAFT法制得的共聚物分子量分布为1.1~1.3,聚合反应在80℃下24 h内转化率达95%.进一步的分散性能研究表明,超分散剂PS-b-PAA对S iO2粉体在水中有着较好的分散效果.     

杂臂星型苯乙烯-丁二烯共聚物的结构与性能

采用自制的含碳锡键和聚二烯烃臂的多官能团大分子有机锂作为引发剂,四氢呋喃为结构调节剂,环己烷为溶剂,阴离子聚合法合成了杂臂星型苯乙烯-丁二烯共聚物;依据多官能团大分子引发剂中二烯烃的不同,所合成的共聚物分别为PI-Sn-(SBR)3和PB-Sn-(SBR)3。用GPC1、H-NMR和DSC分析了杂臂星型共聚物的结构,并研究了硫化胶的物理机械性能和动态力学性能。结果表明,杂臂星型共聚物中聚二烯烃臂中1,4结构质量分数约为90%;苯乙烯-丁二烯共聚臂中1,2-PB质量分数约为45%。DMTA测试表明杂臂星型共聚物在保持低滚动阻力的同时具有更好的抗湿滑性和低温性。两种共聚物都满足高性能轮胎胎面胶的要求。     

催化合成聚降冰片烯-聚(乙烯-co-丙烯)嵌段共聚物

将活性开环易位聚合得到的聚降冰片烯所带的茂钛取代环丁烷末端基转变成烷氧基茂钛,然后在ＡｌＥｔＣｌ２助催剂存在下催化乙烯与丙烯配位共聚合,合成出聚降冰片烯聚（乙烯ｃｏ丙烯）两嵌段共聚物．考察了铝钛比、聚合温度和单体配比对乙丙共聚合的影响,并通过溶剂萃取及１３ＣＮＭＲ分析对聚合产物进行表征．结果表明约３６％的活性聚降冰片烯有效地转换并在助催剂ＡｌＥｔＣｌ２存在下使乙丙共聚合形成嵌段共聚物．低的聚合温度和铝钛比以及高的乙烯单体比有利于增加乙丙共聚物中形成嵌段共聚物比例     

Reverse atom transfer radical polymerization of styrene in emulsion initiated by AIBN or V50

Reverse atom transfer radical polymerization of styrene was conducted in emulsion by using Cu（Ⅱ）/2,2＇bipydine or Cu（Ⅱ）/phen complexes, AIBN or V50 as the initiator, Brij-98 or OP-10 as the surfactant. The results of GPC showed that both polymerization processes exhibit living characters when using AIBN as the initiator. However, when V50 was used, the monomer conversion was fairly low and the whole polymerization was not controlled well. The measurement of particle size and its distribution told us that the latex particles were mean and stable when using Brij-98 as the surfactant.     

铁(Ⅱ)-邻二氮菲络合物催化的苯乙烯原子转移自由基聚合

以铁(Ⅱ)-邻二氮菲络合物(Fe(Ⅱ)/phen)为催化体系,以苄氯为引发剂,对苯乙烯的原子转移自由基聚合及苯乙烯与甲基丙烯酸丁酯的嵌段共聚进行了研究.发现本体系可有效地控制聚合物的相对分子质量分布(1.2     

两亲性聚乳酸嵌段共聚物的制备及性能研究

以端羟基聚乳酸和α-溴代丙酰溴为原料，制备了溴端基的聚乳酸；再以其为大分子引发剂，以溴化亚铜/2,2’-联吡啶为催化体系进行N-乙烯基吡咯烷酮的原子转移自由基聚合，制得了两亲性聚乳酸嵌段共聚物。用IR、GPC对聚合物进行了表征，用接触角测定仪测定了聚合物薄膜的水接触角，并考察了不同反应时间对共聚物的特性粘度和吸水率的影响。结果表明，该聚乳酸共聚物的亲水性较聚乳酸均聚物明显增大，TEM证实共聚物在水相中可形成一壳多核球状胶束，进一步佐证了该共聚物具有明显的两亲性。     

原子转移自由基聚合反应制备多种结构的聚合物

介绍了原子转移自由基聚合反应这一新型的活性自由基聚合方式,综述了利用这种聚合方法制备的多种结构的聚合物,包括嵌段共聚物,交替共聚物,接枝共聚物,星形聚合物,超支化聚合物,梳形聚合物等。     

Synthesis and characterization of amphiphilc block copolymer poly(methyl acrylic acid)-block-polytetrahydrofuran

Under the specially designated condition the polymerization of both tetrahydrofuran (THF) and tert-butyl methacrylate (tBMA) is a living one. The diblock copolymer, poly(tert-butyl methacrylate)-block-polytetrahydrofuran (PtBMA-b-PTHF), was successfully synthesized by means of the coupling reaction of living cationic PTHF+, SbF6- with living anionic PtBMA-, Li+. LiCl, which has a beneficial effect on the molecular weight distribution (MWD) in the anionic polymerization of (meth)acrylates, hinders the coupling reaction of living chains and cannot be used in the preparation of tBMA precursor. The hydrolysis of the aforementioned diblock copolymer under acid condition results in the amphiphilic diblock copolymer, i.e. poly(methyl acrylic acid)-block-polytetra- hydrofuran (PMAA-b-PTHF). The diblock copolymers were characterized with GPC and IR.     

含ITX基团大分子引发剂在乳液聚合中的应用

首先利用异丙基硫杂蒽酮/N,N-二甲基氨基对苯甲酸乙酯(ITX/EDAB)光引发体系制备两种末端带有ITX残留基团的大分子引发剂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-ITXH)和马来酸酐-醋酸乙烯酯共聚物(PMV-ITXH),然后借助ITX基团的可逆偶合与断裂机理分别以PMMA-ITXH引发苯乙烯单体常规乳液聚合,以PMV-ITXH引发MMA单体无皂乳液聚合。对聚合产物的分子量及分子量分布、形貌等进行了考察,并与本体聚合产物进行比较,发现:末端带有ITX基团的大分子引发剂可以很好的引发单体(苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯)的乳液聚合;常规乳液聚合相对于本体聚合具有聚合速率快及产物分子量大的特点;无皂乳液聚合获得产物粒子粒径均匀、胶乳稳定。     

苯乙烯稳定自由基聚合过程中热引发作用的研究

合成了一种新型的引发剂二-4-溴甲基过氧化苯甲酰[(BrCH₂)₂BPO]，以（BrCH₂）₂BPO为引发剂，在4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧（T）存在下进行苯乙烯的本体聚合，再以所得聚苯乙烯为大分子引发剂，在80℃下进行苯乙烯的原子转移自由基聚合反应，根据所得聚合物GPC谱图，对稳定自由基聚合中热引发作用进行了研究。研究表明双分子引发体系的苯乙烯稳定自由基聚合，反应体系T浓度越高，热引发产生的聚合物链在所得聚合物链中所占的比例也越高。     

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。