催化引发原子转移自由基聚合活化能的研究

选择引发剂为氯代苯乙烷或溴代丙酸乙酯、过渡金属化合物为氯化亚铜或溴化亚铜、配体为设计合成的二哌啶乙烷或双正丙基亚砜乙烷的催化引发体系，研究不同温度下开放体系中苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体的催化引发原子转移自由基聚合过程．结果表明，在一定的转化率范围内，就单体浓度而言聚合反应为一级反应，聚合过程中的活性自由基中心浓度很低，约为10^-7～10^-8mol／L．此外，还根据不同温度下的聚合反应速率常数推算出苯乙烯和甲基丙酸甲酯两种单体的原子转移自由基聚合反应的表观活化能．     

4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺]/过氧化二苯甲酰引发苯乙烯聚合及其动力学

研究了4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)/过氧化二苯甲酰(BPO)氧化还原引发体系在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发苯乙烯(St)的聚合及其动力学行为.考察了聚合反应温度、单体浓度、ACPDA浓度和BPO浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.实验结果表明:在一定范围内,聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度、BPO浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度、BPO浓度的增大和反应温度的升高而降低.该体系具有氧化还原引发体系的特点,其聚合速率方程为Rp=K[St]1.52[ACPDA]0.56[BPO]0.49,聚合反应的表观活化能Ea=35.50 kJ/mol.     

苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯辐射共聚合的研究

本文研究了苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯γ辐射共聚合，探讨温度及溶剂对共聚历程的影响。得到在本体聚合时。在室温到 -３５℃范围内按自由基历程共聚；在溴乙烷中，－２０℃到－７８℃温度范围内共聚时，阳离子、自由基历程并存，并随着温度降低阳离子聚合逐渐占优势。测定了该对单体在本体和溶液中共聚时不同温度下的竞聚率，求得了本体及溶液聚合时的活化能及自聚与共聚活化能之差值。     

4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰（对-二甲氨基）苯胺]/过氧化二苯甲酰引发苯乙烯聚合及其动力学研究

研究了以4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲氨基)苯胺](ACPMA)/过氧化二苯甲酰(BPO)为氧化还原引发体系,苯乙烯(St)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中的聚合及其动力学行为.考察了聚合反应温度、单体浓度、ACPMA浓度和BPO浓度对聚合反应速率和聚合物分子量的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.结果表明,在一定范围内,聚合反应速率随单体浓度增大、ACPMA浓度增大、BPO浓度增大和反应温度的升高而增大;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPMA浓度的增大、BPO浓度增大和反应温度的升高而降低.该体系具有氧化还原引发体系的特征,其引发St的聚合速率方程为Rp=K[BPO]0.48[ACPMA]0.54[St]1.53,聚合反应的表观活化能Ea=39.6 kJ/mol.     

2—卤代羧酸季戊四醇四酯多官能引发剂合成星状聚苯乙烯

用氯乙酸季戊四醇四酯和２－溴异丁酸季戊四醇四酯引发苯乙烯的原子转移自由基聚合本体聚合。结果表明：产物的相对分子质量随单体的转化率增加而增加且接近理论值，呈现活性聚合特征；对合成的聚苯乙烯进行水解和醇解表征后显示，以ＰＴ－Ｃｌ为引发剂仅得到了两臂聚苯乙烯，     

4,4''''-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺]引发甲基丙烯酸甲酯聚合及其动力学研究

以4,4'-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)为引发剂,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合行为.考察了聚合反应温度、单体浓度和引发剂浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.实验结果表明聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度的增大和反应温度的升高而降低.ACPDA引发MMA的聚合速率方程为Rp=K[St]1.04[ACPDA]0.56,聚合反应的表观活化能Ea=86.00kJ/mol.     

4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰（对-二甲基氨基）苯胺]引发甲基丙烯酸甲酯聚合及其动力学研究

以4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)为引发剂,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合行为.考察了聚合反应温度、单体浓度和引发剂浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.实验结果表明:聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度的增大和反应温度的升高而降低.ACPDA引发MMA的聚合速率方程为Rp=K[St]1.04[ACPDA]0.56,聚合反应的表观活化能Ea=86.00kJ/mol.     

氯乙腈/氯化亚铜/2,2''''-联吡啶引发的苯乙烯原子转移自由基聚合

原子转移自由基聚合是一种新的活性自由基聚合方法。研究了氯乙腈／氯化亚铜／２，２＇－联吡啶引发的苯乙烯本体聚合反应，考察了单体转化率与相对分子质量之间的关系，并初步探讨了聚合反应动力学。     

星型高苯乙烯橡胶反应动力学研究

用阴离子聚合的方法合成了星型结构的高苯乙烯橡胶,并对高苯乙烯橡胶的聚合反应动力学过程进行了研究,求得不同聚合温度、不同引发剂浓度下假一级表观增长反应速度常数kp’’,并根据不同温度下的kp’’求取了高苯乙烯橡胶聚合表观增长活化能Ep’=56.7 kJ.mol-1,高苯乙烯橡胶聚合反应动力学方程表明,聚合反应速率与单体浓度一次方、引发剂浓度1/2次方成正比关系。     

N—对甲苯基巴来酰亚胺与苯乙烯聚合的研究

乙醇作溶剂，考察了引发剂浓度、单体浓度、聚合时间、聚合温度、引发剂类型对Ｎ－对甲苯基马来酰亚胺与苯乙烯的共聚活性的影响，得到最佳聚合条件。通过ＧＰＣ分析，测得共聚物分子量。通过红外、核磁共振的拼命测定，证明Ｎ－对甲苯基马来酰亚胺与苯乙烯聚合时能有效地打开双键，聚合按交替方式进行。     

温度对RBr/CuBr/2, 2′-联吡啶引发的苯乙烯原子转移自由基聚合的影响

分别采用溴化苄、２－溴丙二酸二乙酯和２－溴－２－甲基丙二酸二乙酯作引发剂,在ＣｕＢｒ／２,２‘－联吡啶配位化合物催化下,进行了苯乙烯的原子转移自由基聚合,在９０￣１３０℃范围内研究了温度对聚合反应级所得聚合物相对分子质量及其分布的影响。实验发现,在温度为１１０℃时聚合速率最大。     

叔丁醇亚铜催化甲基丙烯酸甲酯聚合

研究了叔丁醇亚铜为催化剂、四种卤代烃OET基氯、正丁基溴、叔丁基氯、叔丁基溴）为引发剂的甲基丙烯酸甲酯的聚合反应。考察了催化剂用量、引发剂和催化剂比例、聚合温度、单体浓度以及卤代烃中烷基结构和卤素等因素对聚合反应的影响。聚合反应具有明显的诱导期，不同聚合反应时间的转化率和聚合物分子量之问不呈线性关系，表明本聚合反应并不具有活性特征。     

二哌啶乙烷在原子转移自由基聚合中的应用

合成了1，2—二哌啶乙烷，并将其应用于苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基本体聚合．动力学性质测定表明，二哌啶乙烷作为两种单体的原子转移自由基聚合的配体的聚合反应基本符合“活性”／可控聚合的特征，且聚合反应可以在高纯氮气保护下的开放体系中直接进行，无须严格的低温冷冻——抽气除杂——解冻的繁复苛刻条件．     

CuCl/邻菲咯啉催化下苯乙烯的原子转移自由基本体和悬浮聚合

以氯化亚铜(CuC l)为催化剂、廉价易得的邻菲咯啉(Phen)为配体、1-苯基氯乙烷(1-PEC l)为引发剂,研究了苯乙烯(S t)的原子转移自由基本体和悬浮聚合.动力学研究结果表明:该催化引发体系对苯乙烯的本体聚合有较好的可控性.聚合反应对单体浓度呈现一级动力学关系,分子量随转化率线性增长,分子量分布较窄(1.35);外加搅拌下开放体系中的苯乙烯悬浮聚合对单体浓度也呈现一级动力学关系,分子量也随转化率呈线性增长,但分子量分布略宽(2.29),说明只具有部分可控性.     

ACPDA/BPO引发甲基丙烯酸甲酯聚合及其动力学

本文研究了4,4′-偶氮二[4-氰基戊酰(对-二甲基氨基)苯胺](ACPDA)/过氧化二苯甲酰(BPO)氧化还原引发体系在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合及其动力学行为.考察了聚合反应温度、单体浓度、ACPDA浓度和BPO浓度对聚合物分子量和聚合反应速率的影响,测定了反应级数和聚合反应的活化能.结果表明:在一定范围内,聚合反应速率随单体浓度、ACPDA浓度、BPO浓度的增加和反应温度的升高而加快;聚合物分子量随单体浓度的增大而增大,随ACPDA浓度、BPO浓度的增大和反应温度的升高而降低.该体系具有氧化还原引发体系的特点,其聚合速率方程为Rp=K[MMA]1.57[ACPDA]0.57[BPO]0.66,聚合反应的表观活化能Ea=38.06 kJ/mol.     

正丁基锂/2,5,8-三氧壬烷引发的α-甲基苯乙烯阴离子平衡聚合动力学及反应机理研究

以n-BuLi为引发剂,2,5,8·三氧壬烷(2G)为极性添加剂,环己烷为溶剂,在20℃进行α-甲基苯乙烯的阴离子平衡聚合反应。测定了聚合、解聚速率常数随2G浓度变化规律,讨论了不同[2G]/[BuLi]下的反应活性种及聚合、解聚反应动力学。当[2G]/[BuLi]<0.683时,聚合反应速度和单体浓度在引发阶段为二级反应;在增长阶段为一级反应;在[2G]/[BuLi]<0.683的整个聚合反应期间为一级发应。因而得到了[2G]/[BuLi]不同比值范围内的平衡单体浓度、添加剂浓度、聚合、解聚速率常数之间的关联式。当[2G]/[BuLi]<50时,提出了自由离子存在下的平衡聚合反应机理。     

苯乙烯种子乳液聚合反应的动力学

用膨胀计法研究了50℃时小粒径苯乙烯种子乳液聚合反应第Ⅱ阶段的反应动力学。由实验得到了自由基进入乳胶粒子的速率常数与引发剂浓度的关系式;根据实验数据,计算了自由基从乳胶粒子中逸出的平均速率常数及聚合反应增长速率常数;并发现乳胶粒子内单体浓度随反应转化率的增加而略有下降。     

茂金属催化剂分子设计与苯乙烯间规聚合研究 Ⅱ.单茂钛催化体系苯乙烯间规聚合反应动力学及聚合机理

研究了茂基三正丙氧基钛［ＣｐＴｉ（ＯＰｒｎ）３］和改性甲基铝氧烷（ｍＭＡＯ）组成的新型单茂钛催化体系进行苯乙烯间规聚合反应动力学规律;在２２～５４ｍｏｌ·Ｌ－１浓度范围内,聚合反应速率对催化剂浓度和单体浓度都呈一级反应关系,表观活化能为３０３５ｋＪ·ｍｏｌ－１,碰撞因子为３１５×１０５ｍｏｌ－１·Ｌ·ｓ－１．推断出苯乙烯间规聚合反应机理,ＣｐＴｉ（ＯＰｒｎ）３和ｍＭＡＯ作用生成对苯乙烯间规聚合有更高活性的［ＣｐＴｉ（Ⅲ）（ＣＨ３）］δ＋…（ＯＰｒｎ）…［ＭＡＯ］δ－弱离子对活性中心;苯乙烯进行链增长反应时,与Ｔｉ配位的单体和增长链上的苯环大π键同时配位到Ｔｉ的２个空轨道上使得钛中心电子云密度增大而促进下一步的插入和链增长反应,并构成苯乙烯的间规聚合机制．     

分散聚合反应中苯乙烯转化率的测定

用三溴络合物溴加成方法，研究苯乙烯分散聚合反应过程中单体转化率，研究结果发现，稳定剂聚乙烯基吡咯烷酮浓度对单体聚合反应转化率的影响很大，当稳定剂用量低于０．２ｇ／Ｌ时，苯乙烯的转化率很低，而当用量高于０．２５ｇ／Ｌ时，单体转化率大幅度提高，说明稳定剂既起到稳定成核的作用，还影响自由基的活性，增加苯乙烯浓度会提高单体转化率，介质的组成对单体转化率影响很大。     

苯乙烯可控阳离子聚合的新引发体系

以FeCl2与二苯羟乙酸为引发体系,在加入丙酮作为引发体系的络合溶液后,对苯乙烯进行了可控阳离子聚合反应研究.结果表明:FeCl2/二苯乙醇酸体系可以有效地控制苯乙烯阳离子聚合的相对分质量及其分布(1.2～1.5),聚合物的数均相对分子质量随单体转化率的提高而线性增加.该体系是一种新型的可控阳离子聚合引发体系.