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自2005年Matyjaszewski研究组提出电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)以来,AGET ATRP得到了学术界的广泛关注,它克服了传统原子转移自由基聚合的诸多缺点:(1)采用还原剂将高价态过渡金属催化剂还原为低价态金属催化剂,克服了传统ATRP体系需在无氧条件下进行的缺点;(2)传统ATRP往往需要大量的金属催化剂,残留在聚合物中的催化剂除去和回收操作复杂成本高,而AGET ATRP中只要加入过量的还原剂,金属催化剂可以降低至ppm级,因此对AGET ATRP进行系统的优化必将推动原子转移自由基聚合的工业化进程。另一方面,单一的聚合方法在单体选择方面会有一定的局限性,例如采用AGET ATRP方法聚合的单体双键上需要含有拉电子基团,而活性阳离子聚合的单体双键上必须为推电子基团。因此结合AGET ATRP和活性阳离子聚合能制备出侧链上同时含有推电子基团和给电子基团的功能性共聚物,将两种或者多种聚合方法结合起来取长补短成为高分子合成领域的另一大热点。本论文的工作主要研究了采用环境友好型化合物抗坏血酸钠(VC-Na)作为铁盐催化的AGET ATRP的还原剂,从而优化AGET ATRP体系,并将AGET ATRP和活性阳离子聚合结合起来制备含双偶氮苯的功能性接枝聚合物。主要内容包括以下两个方面:(1)体系一:抗坏血酸钠(VC-Na)作为铁盐催化的甲基丙烯酸甲酯的AGET ATRP的新型还原剂。建立了以α-溴代异丁酸乙酯(EBiB)为引发剂,六水合高氯化铁(FeCl3·6H2O)为催化剂,三-(3,6-二氧庚基)胺(TDA-1)为配体,L-(+)-抗坏血酸钠(VC-Na)为还原剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体的铁盐催化体系下AGET ATRP新的聚合体系。通过凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography, GPC)和核磁(1HNMR)对得到的聚合物进行了表征。研究体系分别在有氧,无氧条件下的本体聚合及加入溶剂后的溶液聚合动力学特征,考察了单体用量、催化剂用量以及还原剂用量对聚合反应的影响。(2)体系二:结合AGET ATRP和活性阳离子聚合制备含双偶氮苯的接枝聚合物。首先合成同时作为活性阳离子聚合单体和AGET ATRP引发剂的化合物4-(4-(4-(4-(2-乙烯氧基)乙氧基)偶氮苯基)偶氮苯基)苯氧基-α-溴代异丁酸已酯(4-(4-(4-(4-(2-vinyloxy)ethoxy)phenylazo)phenylazo)phenoxy-α-bromoisobutyrate,VEBiB)。随后以倍半乙基氯化铝(Et1.5AlCl1.5)为催化剂,乙酸乙酯为外加碱,1-异丁氧基-1-乙醇乙酸酯(IBEA)为引发剂,VEBiB和IBVE为单体在溶剂甲苯的存在下于0oC进行活性阳离子无规共聚;以得到的共聚物作为ATRP大分子引发剂,溴化铜为金属催化剂,三(2-吡啶甲基)胺(TPMA)为配体,抗坏血酸(VC)为还原剂进行单体MMA的AGET ATRP。最后得到的产品为含有双偶氮基团的功能性的接枝聚合物,并采用GPC,通过紫外(UV)和核磁对得到的聚合物进行了表征。