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原子转移自由基聚合(ATRP)是“活性”自出基聚合的重要类型,自缩合乙烯基聚合(SCVP)
是一步法制备高支化聚合物的重要方法,本文将 ATRP 和 SCVP 结合起来,以对氯甲基苯乙
烯(p-CMS)为引发单体,进行 ATRP 反应,制备高支化聚合物 PCMS,然后以 PCMS 为大分子
引发剂,继续引发第二单体甲基丙烯酸特丁酯(tBMA)进行 ATRP 反应得到接枝共聚物
P(CMS-tBMA)。
本文首先以 p-CMS 为引发单体,氯化亚铜(CuCl)/2,2-联吡啶(bpy)为催化体系,研究了
聚合体系中[p-CMS]/[CuCl]的值对聚合物 PCMS 的组成和结构的影响,以及溶液聚合体
系中溶剂的性质、催化剂与配体的浓度比、反应时间以及[p-CMS]/[CuCl]的值对聚合物 PCMS
的组成和结构的影响,并讨论了产生这些影响的可能原因,同时还探讨了反应中凝胶产生的
影响因素;然后,以高支化聚合物 PCMS 为大分子引发剂,在 CuCl/bpy 的催化下,引发 tBMA
进行接枝聚合,得到以高支化聚合物 PCMS 为核,线性聚合物 PtBMA 为臂的星状接枝共聚
物,其中接枝共聚物的臂长可以进行设计,本文以不同分子量和支化程度的 PCMS 进行接枝
反应,考察了接枝共聚物 P(CMS-g-tBMA)的实测分子量与理论分子量之间的偏差,同时还考
察了在设计臂长相同的情况下,大分子引发剂 PCMS 的分子量和支化程度对接枝共聚物的分
子量的影响。
为了降低成本和减小毒性,本文又以氯化亚铁(FeCl2)/有机酸为催化体系,主要研究了
以亚氨基二乙酸(IDA)为配体时,[p-CMS]/[FeCl2]的值、溶剂种类以及反应温度对聚合物
PCMS 的分子量和结构的影响,并考察了其他几种有机酸以及其他类型的几种配体和催化剂
FeCl2 络合,催化 p-CMS 进行聚合的效果;然后仍然以聚合物 PCMS 为大分子引发剂,在 FeCl2/
有机酸的催化下,继续引发 tBMA 进行 ATRP 反应得到接枝共聚物,研究了在设计臂长为 30
时,几种不同类型的配体在 ATRP 接枝反应中的催化效果。
关键词:ATRP SCVP 高支化聚合物 引发单体 对氯甲基苯乙烯 CuCl/bpy 星状聚合
物 接枝共聚物 FeCl2 有机酸配体