n-BuLi/Ph2PCu引发MMA负离子聚合机理研究及嵌段聚合物合成

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正丁基锂/二苯基膦铜(n-BuLi/Ph2PCu)引发体系在-50℃的四氢呋喃(THF)溶剂中,引发的甲基丙烯酸甲酯(MMA)负离子聚合能够实现活性聚合。论文设计实验,对其引发聚合机理进行了研究。通过1H-NMR、13C-NMR对二苯基膦锂(Ph2PLi)、二苯基膦铜(Ph2PCu)以及n-BuLi/Ph2PCu引发MMA聚合进行了综合表征。结果表明Ph2PLi具有引发MMA聚合能力,但引发效率比较低;Ph2PLi与硫氰亚铜(CuSCN)结合后形成Ph2PCu不再具有引发活性,但它与n-BuLi结合起到控制碳负离子亲核点的作用。Ph2PCu作为添加剂辅助n-BuLi进行活性聚合,在引发剂过程中作为‘非转移基团’存在。尝试了在非极性或极性/非极性混合溶剂中,实现n-BuLi/Ph2PCu引发MMA聚合。结果表明因有机铜锂多种聚集结构,使体系具有多种活性中心。因此,难以得到单分散聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。设计了以聚异戊二烯活性聚合物(PILi)代替n-BuLi与Ph2PCu结合然后进行MMA聚合,从而制备嵌段聚合物PMMA-PI的合成路线。结果表明,PILi引发MMA聚合的引发效率达不到100%。MMA加入量增大,有利于嵌段聚合物的形成,但异戊二烯(Ip)含量增加,则不利于嵌段聚合物的形成。可能原因是PILi分子量大,不利于与Ph2PCu充分作用,影响了其引发效率。采用13C-NMR对活性聚异戊二烯/Ph2PCu(PILi/Ph2PCu)引发MMA聚合进行了分析。证明在PILi与Ph2PCu结合的过程中存在很少量的锂离子和铜离子交换。
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