室温控制自由基聚合制备聚丙烯腈功能材料的研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hsxy8848
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚丙烯腈(PAN)是一种重要的高分子材料前驱体,可用来制备碳纤维,合成纤维和膜材料等多种聚合物产品。制备高性能PAN是丙烯腈工业发展的要求。可控/“活性”自由基聚合技术(CRP)已经成功用于制备分子量、分子量分布、分子组成、分子拓扑结构以及分子链官能度均可控的聚合物,是制备高性能PAN的理想聚合技术。在所有的CRP技术中,原子转移自由基聚合(ATRP)是单体应用范围最广的技术,如(取代)苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯类、丙烯腈等多种单体均已成功的实现可控聚合。  ICARATRP是一种结合传统自由基聚合的高聚合速度与ATRP对分子量和分子量分布可控性的聚合体系。本文以2-溴异丁酸乙酯(EBiB)为ATRP引发剂、溴化铜(CuBr2)为催化剂、三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6TREN)为配体、偶氮二异庚腈(ABVN)为自由基引发剂,以二甲基亚砜(DMSO)为反应介质,首次采用ICARATRP法在较低温度下制备了可控的丙烯腈(AN)均聚物。而该方法成功的关键在于一种新型的低温自由基引发剂(ABVN)与高效的催化体系CuBr2/Me6TREN联用。采用重量法计算单体丙烯腈的转化率,凝胶渗透色谱(GPC)法测定产品分子量和分子量分布,核磁共振光谱(1HNMR)表征PAN的结构。不同温度下的动力学实验表明该聚合反应为一级动力学反应,PAN的分子量随着单体转化率的增加而线性增大,显示活性可控聚合特征。聚合产物的分子量分布范围在1.08-1.30,且使用大分子引发剂成功地进行了扩链实验,这些研究结果都证明了AN的ICARATRP反应具有活性可控聚合特征。实验还考察了不同种类配体、不同催化剂浓度、不同自由基引发剂浓度和不同聚合温度对聚合反应的影响。选择[AN]∶[EBiB]∶[CuBr2]∶[Me6TREN]∶[ABVN]=200∶1∶0.01∶0.01∶0.2进行了系统研究,结果表明在这一反应比例下聚合速率与分子量的控制得到较好的平衡;聚合反应速率随着聚合温度的升高而加快,体系显示较高的活性;当铜催化剂与AN的摩尔比降低至1∶20000,聚合仍然具有良好的控制性;单体转化率达到98%以上。聚合反应的表观活化能计算为128.45kJ/mol。文章最后,探讨了目前ICARATRP存在的主要问题,并探讨了今后的发展方向。
其他文献
热电材料是一种能够实现热能和电能互相转化的功能材料。Bi2Te3基热电材料是目前研究比较成熟的应用于低温发电的热电材料,但商用Bi2Te3基热电材料的机械性能和热电性能均较
随着社会发展进程的加快,能源危机已经成为全球亟待解决的问题,相变材料作为新一代绿色环保储能材料受到人们的广泛关注。目前,人们主要通过相变材料胶囊化和静电纺丝包覆等方法
本溪市华宝(集团)生物科技产业园区示范园区的建设既起到了科技示范的作用,也带动和促进了区域经济的发展,实现了保护和合理利用水土资源、促进园区经济多元化发展的奋斗目标
A股市场一路狂奔如闹市飚车。作为必然反应,银监会近期重拳迭出以图遏止事态恶化,其中包括一周之内连发三文规范信贷使用途径,以及一天之内连下七道监管指引严防信贷无序扩张
本文通过对荣华二采区10
期刊
纤维素是自然界中最丰富的可再生资源,具有可生物降解、生物相容性好、化学性能稳定等优点,以其为原料可制备不同类型的再生纤维素材料。然而纤维素结构中含有大量的分子间和分
说到快餐小吃,大家对“杭州小笼包”这个名字一定不陌生,不管你生活在全国哪个角落,总能吃到馅香味美的正宗杭州小笼包,它凭借其独特的口味迎合了所有人的味蕾。其实正宗的杭
数据挖掘技术是从大量的、不完整的、嘈杂的数据中,提取出隐藏在其中并且潜在有用的信息和知识的过程。利用数据挖掘方法,研究者可通过分析历史数据和当前数据,从而发现隐藏
ta-C涂层具有许多能和金刚石相媲美的卓越性能,例如良好的化学稳定性、较高的硬度和优异的抗磨损性能,良好的生物力学性能和生物相容性。ta-C涂层与高速钢基体间热膨胀系数相
本文拟将杯芳烃与高聚物聚乙二醇结合,用便捷的方法制备出具有新型功能单体的复合膜材料。  实验首先以对叔丁基杯[4]芳烃和分子量为1000的聚乙二醇为原料,经多步合成分别制