DPE存在下MMA自由基聚合研究及PMMA-b-PtBA嵌段共聚物的制备

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在1,1-二苯基乙烯(DPE)存在下,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体进行自由基聚合,制备PMMA大分子前驱体,以tBA为第二单体制备了PMMA-b-PfBA嵌段共聚物。采用GPC、1H-NMR,13C-NMR、FT-IR、ESI-MS对DPE体系MMA自由基聚合过程、PMMA前驱体结构以及PMMA-b-PtBA嵌段共聚物分子量进行了表征。系统研究了DPE用量对PMMA自由基聚合过程及嵌段共聚物的影响。结果表明,DPE体系MMA的自由基聚合在一定程度上具备活性聚合特征:聚合速率与反应时间呈现一级动力学关系;聚合物的分子量随着单体转化率的增长而增加,分子量分布较窄;DPE用量越大,相同单体转化率下,聚合物分子量越低;相同时间下,DPE用量越大,单体转化率越低。DPE体系PMMA大分子前驱体的主要结构为一个DPE端基自由基和一个MMA端基自由基偶合终止生成的只含有一个DPE单元的大分子结构。利用DPE体系制备的PMMA大分子作为前驱体成功制备出PMMA-b-PtBA嵌段共聚物,DPE用量越多的体系所制备的PMMA前驱体,相同时间下,嵌段转化率越高,对聚合控制越好。根据PMMA大分子前驱体的结构提出了DPE存在下MMA可控聚合机理:PMMA前驱体中DPE偶合终止形成的C-C键在反应条件下发生可逆断裂,生成的活性自由基进行单体的聚合或嵌段共聚合,DPE链端稳定自由基则可逆封端。
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