聚乙烯是日常生活中最常见的塑料,能够用作管材,膜材料和中空容器等。在科学研究和实际生产中,主要通过自由基聚合和配位聚合来获得聚乙烯。由于聚乙烯表面能低,通常要对其进行改性,乙烯与极性单体共聚改性是其中一个重要方向。在乙烯和极性单体的配位聚合中,极性单体插入率低且催化剂容易被极性单体毒化,因此本论文提出了自由基聚合方法来设计合成功能化聚乙烯,得到极性单体插入率高的共聚物;白色污染越来越成为严重的环境问题,大部分人工合成的塑料主链由碳碳链构成,在自然界中需要很长时间才能降解,未降解的塑料不仅会污染陆地环境,也会对海洋生态造成影响。聚乙烯制品通常使用一次就被丢弃,在自然界中积累并污染环境,合成可降解的聚乙烯共聚物是解决白色污染的一个途径。本论文利用活性自由聚合的方法,将自由基聚合机理和自由基开环聚合机理结合,在聚乙烯主链上引入可降解的酯键,通过酯键的破坏来实现聚乙烯材料的降解。进一步,此方法可以用来设计合成具有特殊结构的共聚物,并且可以调节聚合物的分子量。本论文通过调节乙烯的压强或者第二单体的起始浓度来调节共聚物中乙烯的含量,并能够在很宽的范围内变化。本论文还尝试用聚合诱导自组装的方法合成了基于聚乙烯的嵌段共聚物。本论文具体包含以下四个部分:1、本论文针对聚乙烯材料的功能化,以及配位聚合的一些局限,提出了RAFT/MADIX方法来合成功能化的聚乙烯共聚物。本论文合成了一种黄原酸酯来调控乙烯和亲水性的乙烯基吡咯烷酮单体的聚合,通过调节乙烯的压强来改变共聚物中极性单体的插入率。随着乙烯基吡咯烷酮插入率的提高,共聚物也变得更加亲水。本论文在聚合过程中改变乙烯的压强,设计合成了不同结构的共聚物,如嵌段共聚物和“类”嵌段共聚物等。这种方法还适用于乙烯和其他极性单体的共聚合,得到不同类型的功能化聚乙烯共聚物。2、本论文针对普通聚乙烯材料难以降解的问题,合成了可降解聚乙烯共聚物。本论文选择四种不同的RAFT链转移剂来调控乙烯和MDO单体的共聚,合成了主链含有酯键的可降解聚乙烯共聚物。当RAFT试剂的稳定基团为烷氧基或者苯氧基时,在聚合过程中会发生稳定基团的消除反应,从而失去对聚合过程的控制。硫代氨基甲酸酯调控的乙烯和MDO聚合有有着明显的可控/活性聚合特征,硫代氨基甲酸酯不会发生稳定基团的消除反应。酯键的插入率可以通过乙烯的压强或者MDO的起始浓度来调节,所得到的可降解聚乙烯共聚物可以被生物酶所降解。3、本论文采用CMRP方法合成可降解聚乙烯共聚物,以Co(Salen*)来调控乙烯和MDO的共聚合,聚合过程有明显的可控/活性聚合特征。MDO和乙烯共聚时,MDO能够发生100%的开环反应,能在聚乙烯的分子链上引入酯键。所得到的乙烯-MDO共聚物是无规共聚物,可以被降解。共聚物中酯键的含量可以通过乙烯的压强或者MDO起始浓度来调节。通过与第三单体进行三元共聚,可以得到功能化、可降解的聚乙烯的共聚物,所得到的共聚物还可以进行后修饰。4、本论文尝试用聚合诱导自组装的方法合成基于聚乙烯的嵌段共聚物。采用RAFT/MADIX方法,合成了聚乙烯基己内酰胺大分子链转移剂来调控乙烯的均聚,在聚合过程中嵌段会发生聚合诱导自组装。将大分子链转移剂氨解并与烯丙基黄原酸酯进行巯基-烯加成反应,可以将亲油链段接在黄原酸酯的稳定基团上,得到的嵌段共聚物中乙烯的聚合度要更高。