活性自由基聚合在聚醋酸乙烯酯结构设计中的应用

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醋酸乙烯酯是一种非常有用的单体,它的聚合物聚醋酸乙烯酯(PVAc)在工业领域有着广泛的应用,例如胶黏剂,涂料,混凝土添加剂以及药物等。另一方面,醋酸乙烯酯(VAc)又是一种很特殊的单体,其双键带有推电子的取代基,不能与双键发生共轭。这一结构特点决定了其只能通过自由基聚合方法进行聚合。并且醋酸乙烯酯的自由基异常活泼,具有较高的能位,极不稳定,容易发生链转移和链终止。所以,相对于其它单体,实现其活性自由基聚合是一个挑战。通过文献调研,发现可逆加成-断裂链转移(RAFT)方法是最为有效的方法之一。结合本实验室对含硒化合物在活性自由基聚合中的应用研究,本论文拟首先开展含硒黄原酸酯作为调控试剂,进行VAc自由基聚合的研究。主要内容如下:(1)合成了两种二硒代黄原酸酯试剂:乙氧基二硒代酸-2-丙酸乙酯和乙氧基二硒代酸乙腈酯。使用这两个含硒黄原酸酯作为调控试剂,进行了VAc聚合行为的研究,并进行了与其结构类似的黄原酸酯的对比研究,考察了VAc聚合调控行为的差异。运用核磁谱图,紫外可见光谱以及凝胶色谱对得到的聚合物进行结构表征。发现在这两种二硒代酯试剂的调控下,VAc呈现“活性”/可控特征。所得聚合物末端含有硒代黄原酸酯结构片段,可以进行扩链反应。(2)采用RAFT聚合和“click”化学相结合的方法,成功制备了醋酸乙烯酯的环状聚合物。首先合成了R基团带炔基的黄原酸酯,并开展了VAc的聚合,制备了分子量可控和分子量分布较窄的聚醋酸乙烯酯,通过核磁和红外等方法对聚合物结构进行了表征,结果显示该聚合物末端含有炔基结构。利用马来酸酐作为反应物对该聚合物进行了改性,在聚合物另一端引入了叠氮基团,然后在极稀浓度下,发生分子内关环反应,制备了cyclic-PVAc。
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