聚合物色谱分析法研究RAFT聚合终止过程

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可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合作为活性聚合发展最快的聚合方法之一,受到广泛关注,深入对聚合过程研究,对我们进一步理解RAFT聚合和应用此技术都有着重要意义。本文将高效液相色谱分离技术和RAFT聚合嵌段衍生手段相结合,研究了苯乙烯RAFT活性聚合的终止过程。首先建立了苯乙烯均聚物与嵌段物PSt-b-PMA的液相色谱分离方法;针对BDB/St的RAFT聚合反应,通过将RAFT聚合产物进行丙烯酸甲酯嵌段衍生反应,液相色谱分离实现了死聚物与活性RAFT聚合产物的液相色谱分离与相对含量检测,研究了聚合条件对苯乙烯RAFT活性聚合中死聚物含量的影响规律。研究结果表明,对St-BDB的RAFT聚合,随着BDB含量的增多,死聚物含量降低,随着引发剂AIBN含量的增多,死聚物含量增多,死聚物生成伴随着整个实验过程。用Z基团UV标记的咔唑二硫代甲酸苄基酯(BCBD)为RAFT试剂,对St及St/BA进行RAFT活性聚合,采用上述的嵌段衍生技术和液相色谱分离技术,实现了死聚物与活性聚合物PSt-RAFT或P(St-BA)-RAFT的分离,通过不同检测波长下的响应,鉴别了RAFT聚合中不同死聚物的结构特性,并估算了交叉终止产物的含量。实验结果表明,在对St及St/BA-BCBD的RAFT活性聚合中,确定存在由中间体自由基参与终止反应生成的三臂聚合物,由此产生的交叉终止产物占死聚物的含量约在5~10%,文中也对交叉终止反应程度进行了分析与探讨。以上述确定液相色谱分离条件用于硅胶柱层析,收集了St-BCBD的RAFT活性聚合中产生的死聚物和嵌段物,并用液相色谱测表征了死聚物纯度;在不同检测波长下的GPC测试结果表明,死聚物的数均分子量和第一段PSt-RAFT的数均分子量接近,但其分子量分布大于PSt-RAFT。
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