论文部分内容阅读
1995年,王锦山和Matyjaszewski等首次报道了一种新的自由基“活性”聚合,即原子转移自由基聚合。近年来,原子转移自由基聚合已经成为高分子科学中一个重要的研究领域,得到了高分子化学家的广泛关注。利用这种聚合方法不但可以制备分子量可控的均聚物,而且能够制备出结构明确的共聚物。并且随着一系列新引发催化体系的开发,更多的单体能够进行原子转移自由基聚合。原子转移自由基聚合的基本原理是：利用卤素原子在聚合物增长链与引发剂、催化剂之间的转移,使活性种和休眠种之间构成动态可逆平衡,降低自由基活性种的浓度,从而大大减少固有的链终止反应。为了使聚合反应能够可控的进行,一系列反应条件需要优化,如溶剂种类、溶剂用量、催化剂种类、催化剂用量、引发剂用量、反应温度、反应时间等。本文以α-溴丙酸甲酯(MBrP)为引发剂、卤化亚铜(CuX)为催化剂、N,N,N’,N,’N"-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为配体,进行了苯乙烯的原子转移自由基聚合。通过GPC、FTIR、TGA对聚合物的结构进行表征。考察溶剂用量、反应温度、催化剂种类、催化剂与引发剂摩尔比等对反应体系的影响,优化反应条件。在优化的反应条件下对MBrP:CuBr:PMDETA:St=1:1:2:100、MBrP:CuBr:PMDETA:St=1:1:2:150. MBrP:CuBr:PMDETA:St=1:1:2:200、MBrP:CuBr:PMDETA:St=1:1:2:300这四种不同的聚合反应体系进行活性聚合的研究。原子转移自由基聚合的可控性主要是依靠反应体系中较低的自由基浓度实现,因此它并非是完全意义上的活性聚合。该聚合反应过程中仍然存在一定程度的双基终止,导致聚合产物中会含有一定量的死聚物(无活性端基的聚合物)。本文对MBrP:CuBr:PMDETA:St=l:1:2:100的整个反应体系研究发现,聚合反应后期体系偏离活性聚合的特征。本论文对偏离活性聚合特征时的聚合产物进行’H-NMR测试,发现聚合物的端基已经几乎消失。对其产物进行扩链反应,发现产物的分子量基本保持不变,从而认为该条件下的聚合产物不能用作大分子引发剂。本文选取具有活性端基的聚苯乙烯作为为大分子引发剂、CuBr为催化剂、N,N,N’,N,’N"-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)为配体,进行(甲基)丙烯酸叔丁酯的原子转移自由基聚合。通过GPC、FTIR、’H-NMR、TGA对聚合物的结构进行表征。考察溶剂用量、反应温度、催化剂与引发剂摩尔比、引发剂与单体摩尔比、反应时间等对聚合反应体系的影响,优化反应条件。近几年来,蜂窝状有序多孔薄膜在分离膜、微反应器、化学传感器、光子带隙、组织工程等诸多领域具有重要的应用,受到了科学家们的广泛关注。本文选用带有极性基团溴的不同分子量的聚苯乙烯以及两亲性嵌段共聚物作为成膜原料,利用动态呼吸图法制备具有不同孔径的蜂窝状多孔薄膜。