一种季铵型聚离子液体刷的制备及表征

用表面引发反向原子转移自由基聚合方法RATRP,以CuCl2/Bpy/AIBN为催化体系,在硅片表面成功接枝聚合了一种季铵型离子液体.利用椭圆偏光、静态接触角测定、傅里叶变换衰减红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、激光光散射对聚合物分子量、聚合物膜等进行了表征.结果表明,聚合离子液体膜表面的润湿性与离子液体的种类及取代基碳链长度密切相关.     

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.     

苯胺聚合反应过程监测及动力学研究

测量了水介质中以过硫酸铵(APS)为引发剂,分别以十二烷基苯磺酸(DBSA)、十二烷基磺酸(DSA)为乳化剂以及无乳化剂3种体系的苯胺聚合反应放热曲线,用热动力学理论计算其动力学数据.研究发现:1)苯胺乳液聚合反应第二阶段苯胺单体的反应级数为1级,无乳化剂时为0.7级;2)当苯胺与APS浓度比大于7∶1时,反应速率对引发剂指数大于0.5,苯胺与APS浓度比为7∶1时,反应速率对引发剂指数为0.5,为双基偶合终止反应;3)DSA为乳化剂时反应所得聚苯胺经D-樟脑-10磺酸掺杂后测其薄膜电导率为21S/cm.用光学显微镜对苯胺聚合反应进行监测发现,20℃时,DBSA与苯胺形成线状聚集体,DSA与苯胺形成片状聚集体,并探讨了其形成机理.     

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.     

MSA/BuA的共聚反应及其共聚物性能研究

以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成了一系列马来酸酐/丙烯酸正丁酯共聚物.分析研究其共聚反应历程,探讨了反应时间、单体配比等因素对聚合反应的影响.进一步对共聚产物进行元素分析,并测定了相应共聚物的玻璃化转变温度.结果表明:该聚合反应主要是交替共聚反应.共聚物中的BuA含量随着BuA单体配比的增加而增加;共聚物的玻璃化转变温度随BuA在共聚物中摩尔分数的增加呈下降趋势.     

利用ATRP法合成聚丙烯酰胺基偶氮苯

以丙烯酰胺基偶氮苯为单体,2-氯丙酸甲酯(MCP)为引发剂,CuCl/Me6TREN(三-[2-(二甲基氨基)乙基]胺)为催化体系,二甲基亚砜(DMSO)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,利用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB),考察其聚合反应动力学以及溶剂、温度对聚合反应的影响。结果表明:以DMSO为溶剂,单体转化率小于24%,聚合反应动力学曲线呈良好的线性关系,且Mw/Mn<1.5,其聚合速率比以DMF为溶剂的快,且聚合物的分子量高。90℃下聚合物的分子量比130℃的大。     

淀粉与苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯乳液共聚合

研究了淀粉与苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)的接枝聚合反应.以焦磷酸锰[Mn(H2P2O7)3]3-为引发剂,以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂,考察引发剂浓度、反应温度、单体浓度对原位聚合反应中单体的转化率(X%)、接枝率(G%)、接枝效率(GE%)的影响.实验结果表明最高接枝率可达到52.4%,接枝效率可达77.2%.     

悬浮聚合法制备聚丙烯腈共聚物的工艺研究

以正庚烷和水混合反应介质,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,研究了丙烯腈(AN)与衣康酸(IA)、丙烯酸甲酯(MA)为共聚单体的自由基悬浮聚合反应.最佳的工艺条件为:单体浓度30%,AIBN占总单体质量比为0.01%,十二烷基硫酸钠(SLS)与水质量用量比0.024,油水质量比为8:33,反应时间11 h,转化率高为78.9%和粘均分子量为8.76×104,产品通过FTIR进行了确证.     

铜胺配合物在甲醇中对氧的催化还原研究

研究了CuCl2和CuCl2/乙醇胺(体积比为1:1)配合物在CH3OH中的循环伏安行为.实验结果证明:CuCl2/乙醇胺(体积比为1:1)配合物在CH3OH中比较容易形成.而且CuCl2/乙醇胺(体积比为1:1)配合物的循环伏安曲线比CuCl2增加了一个阴极还原峰,发现通入不同时间的Ar和O2后此阴极还原峰并没有发生改变,由此判断该峰为与铜胺配合物键合的O2的催化还原峰.在328K下,向体系添加1,1'-联-2-萘酚发现该阴极还原峰消失,进一步证明了CuCl2/乙醇胺(体积比为1:1)配合物与O2能够配位,铜胺配合物具有载氧功能,并且对O2具有催化还原作用.     

无溶剂前端聚合法制备聚乙烯吡咯烷酮/SiO2 杂化材料

通过无溶剂前端聚合法制备聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/SiO2杂化材料.实验结果表明:聚合前端是以恒定的速度移动,为纯前端聚合的发生提供了有力证据.随着引发剂2,2′-偶氮二异丁腈(AIBN)质量分数从0.15%增大到0.3%,前端聚合反应速率随之从0.3cm/min上升到0.7cm/min,前端最高温度tmax也从120℃上升到130℃.分别用傅里叶红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、热质量分析TGA等表征手段对聚乙烯吡咯烷酮/SiO2杂化材料进行测试分析.结果表明:通过无溶剂前端聚合,PVP成功地接枝在功能化SiO2的表面,形成了类似核壳结构的有机/无机杂化材料.     

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.     

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 trans-formation 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) PhCH2C1/Bpy/CuC1, (b) 1-PEBr/Bpy/CuC1 and (c) CCl4/BDE/CuC1 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 (AgC1O4) as the transformation agent in the transformation of polymerization type. Characterization of these copolymers by nuclear magnetic resonance hydrogen spectra (1H-NMR), gel permeation chromatography (GPC) and dif-ferential scanning calorimetry (DSC) indicated this method is simple and feasible.     

三维多孔锂电池材料合成模板剂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球的制备研究

采用单分散聚合法和种子溶胀法,在乙醇/甲醇体系中以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)高分子微球,并以此作为后继制备三维(3D)多孔结构锂电池材料的合成模板剂.讨论两种合成方法获得微球的粒径均匀性和粒径分布,认为单分散聚合法能获得较为理想的模板剂,研究此方法中单体介质比和引发剂浓度对微球粒径和分散性的影响,得出最佳合成条件为:MMA/medium=13.8%(质量分数,全文同),AIBN=6g时,合成微球的粒径最均匀,平均为3.8μm,粒径分布为0.103 2.     

LDPE-VAC体系光接枝及交联反应的研究 (Ⅰ)引发剂的影响

采用不同的引发剂(如BP,Irgacure651,Irgacure184,XAN,ITX,AQ,BPO,AIBN,丙酮以及环己酮等)引发醋酸乙烯酯(VAC)在低密度聚乙烯(LDPE)膜上光接枝聚合反应,并用称重法测定了单体的转化率、接枝效率及膜的交联度;作为比较,同时考察了不加单体时上述引发剂引发LDPE膜的交联反应。结果表明,使用BP作引发剂时,接枝效率最高(接近80%),交联程度也最高(超过50%);而AQ,BPO和AIBN等却不能引发VAC的接枝聚合反应;单体不存在时,所有引发剂均能引发PE膜的交联反应,但交联程度不同。     

甲基丙烯酸甲酯的室温原子转移自由基聚合研究

以常见的引发(EBiB)和催化体系(CuBr/Bpy)实现了甲基丙烯酸甲酯的室温原子转移自由基聚合,对聚合进行了动力学研究,研究了温度对聚合速率的影响,对聚合物化学结构进行了验证并进行了扩链,结果表明聚合符合原子转移自由基聚合机理。     

用于构建液相芯片的单分散性聚苯乙烯微球的合成研究

报道了一种液相芯片的微球敏感元件载体的制备方法.利用分散聚合法,以苯乙烯(St)为聚合单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,乙醇和水作为分散介质,合成了微米级单分散性聚苯乙烯微球,详细探讨了单体浓度、引发剂、稳定剂的用量对微球的粒径及单分散性的影响,并对微球的表面形貌进行了表征.结果表明,制备的聚苯乙烯微球作为液相芯片的敏感元件载体,具有良好的单分散性,粒径约2.2 μm,并且表面光滑致密,适合下一步在其表面引入羧基、氨基等功能基团以进行表面化学与生物活化,从而制成液相芯片的敏感元件.     

单分散苯乙烯-马来酸酐共聚物微球增长方式探究

以丁酸乙酯为溶剂,AIBN为引发剂,采用自稳定沉淀聚合法于80℃下制备了单分散苯乙烯-马来酸酐(St-MAH)共聚物微球。对反应过程中不同反应时间的单体转化率、共聚物分子量、微球形貌及粒径进行了研究。结果表明,St-MAH共聚物微球粒径的3次方与转化率成直线关系,说明共聚物微球的聚合反应属于活性增长机理;同时提出自稳定沉淀聚合体系制备单分散St-MAH共聚物微球成核过程为AIBN在溶剂中引发苯乙烯和马来酸酐共聚生成寡居物,当寡居物链达到临界长度时从溶剂中沉淀出来,沉淀出来的寡聚物链相互缠绕形成球核;成核后单个微球所含St-MAH共聚物分子链数与时间的关系和转化率、微球粒径与时间的关系趋势大体一致,证实了自稳定沉淀聚合法制备St-MAH共聚物微球的增长主要是溶剂中形成的寡居物沉积于微球表面而实现的。     

分散聚合制备单分散阳离子型聚苯乙烯微球

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为可聚合型分散剂,甲醇为分散介质,研究了苯乙烯的分散聚合,制得了表面带正电荷的粒径为0.98～2.78μm,分散系数为0.04～0.25的聚苯乙烯微球。用扫描电镜观察了聚苯乙烯微球的形貌,探讨了分散聚合过程及分散剂浓度等反应参数对聚合物微球粒径及其分布的影响。结果表明,当m(St)/m(MeOH)为0.1、m(DMC)/m(St)为0.02和m(AIBN)/m(St)为0.02时,聚苯乙烯微球的分散系数最低（为0.04）,粒径为2.78μm。