光敏型氮氧自由基的合成及其调控MMA光活性聚合反应动力学研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmy_java
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光聚合较热聚合具有更高的聚合速率和更低的反应温度,且体系适用单体广。近年来,有学者将光聚合应用于氮氧自由基调控聚合(NMP),并成为该领域的研究热点。氮氧自由基一旦捕获链增长自由基就生成烷氧基胺封端。由于R-ON<键不能在室温下直接通过光照再次打开,因此,NMP仅限于高温下(120℃)热聚合来制备嵌段共聚物。鉴于此,本文首先对调控剂4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(HTEMPO)进行改性,合成了具有光敏特征的氮氧自由基调控剂。其次,以N-乙基-3-咔唑丙烯酸-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯-1-氧自由基(C-TEMPO)为调控剂,以Irgacure369为引发剂,与C-TEMPO组成双分子引发/调控体系,研究了光敏型氮氧自由基调控下甲基丙烯酸甲酯(MMA)的溶液光聚合反应动力学行为;并将所制备的C-TEMPO封端的MMA均聚物(PMMA-C-TEMPO)作为大分子引发剂,在室温条件下引发第二单体甲基丙烯酸正丁酯(n-BMA)进行嵌段共聚合,制备了PMMA-b-P(n-BMA)二嵌段共聚物。主要研究工作和结论如下:  1.以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(HTEMPO)和N-乙基-3-咔唑丙烯酸为反应物,以4-二甲胺基吡啶(DMAP)为催化剂,N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)为脱水剂,在冰盐浴下进行酯化反应,制备了光敏型氮氧自由基调控剂—N-乙基-3-咔唑丙烯酸-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯-1-氧自由基(C-TEMPO)。利用红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H NMR)、元素分析(EA)、质谱(MS)和电子顺磁共振谱(EPR)对C-TEMPO的分子组成与化学结构进行了综合表征,并用紫外—可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(FS)对C-TEMPO的光谱特性和光敏性能进行了测定。  2.对光聚合的实验条件进行优化,探讨了引发剂种类和用量、辐照光强和辐照时间及调控剂与引发剂的配比对光聚合体系反应动力学的影响。经过优化选择,光聚合的优化反应条件为:选用Irgacure369为光引发剂,用量为2.5wt.%,引发剂/调控剂=1∶1,辐照光强为2.0mW/cm2。  3.在选定的优化实验条件下,以Irgacure369为光引发剂,C-TEMPO为调控剂,研究了MMA溶液体系的光聚合反应动力学。研究表明:该聚合体系呈现出活性聚合动力学特征,单体转化率与辐照时间(ln[M0]/[Mt]~t)为一级线性动力学关系;聚合物的数均分子量(Mn)与单体转化率呈线性增长;聚合产物分子量的多分散性指数(PDI)较窄,PDI=1.17~1.48。并通过GPC、FTIR和1H NMR,对聚合产物进行了综合表征。  4.将自制的以光敏基团封端的均聚物(PMMA-C-TEMPO),作为大分子引发剂,在室温下引发第二单体n-BMA进行嵌段聚合,制备了PMMA-b-P(n-BMA)嵌段共聚物。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对制备的PMMA-b-P(n-BMA)进行了综合表征。数均分子量从均聚物的27,199增长到嵌段共聚物的45,343,分子量分布的PDI由1.29增加到1.71,这表明在室温下成功地制备了嵌段共聚物。  5.在室温条件下,PMMA-C-TEMPO中的>NO-R键可以用紫外光重新打开,可以二次引发第二单体的光聚合,这说明用光敏化技术可以实现NMP的活性光聚合(photo-living polymerization)。
其他文献
设计合成结构新颖性能优良的的金属-有机配位聚合物已经成为超分子化学和晶体工程学的一个研究热点。近年来,用多核配合物作为二级构筑单元来合成金属-有机配位聚合物的方法得
本文在概述星形聚乳酸(SPLA)的合成方法与应用研究进展的基础上,以乳酸(LA)和系列星形化合物为单体,通过简便易行的直接熔融聚合法,合成了系列SPLA类生物降解材料: (1)以肌醇(
近年来,通过金属离子和适当的有机配体的自组装过程构筑可得到有价值的多功能金属-有机配位聚合物,由于这些配合物具有丰富的拓扑结构及其在分子与离子交换、吸附与选择性催化
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
在学生中流传这样一句戏言:一怕文言文;二怕周树人;三怕写作文。随意找一位初中生,问问语文学习最怕什么,听得最多的是这样一个词“作文”。是的,从教多年以来,笔者发现绝大
本论文基于α-环糊精与聚乙二醇(PEG)的主客体超分子相互作用,设计并合成一系列结构可控的聚合物,探讨环糊精对聚合物结构和性能的影响。并基于结构—性能的关系构筑不同结构和
为了在农村扎实开展“三个代表”的学习教育活动,由中共津南区委宣传部、津南电信局和《求知》编辑部联合举办的“‘津南电信杯’共产党员与新世纪征文”活动于近日开始。这
我一直觉得,世间的美分很多种。有的雍容大气,有的小家碧玉,有的掷地有声,有的悄无声息。有时候,领略到怎样的美,取决于你用怎样的视角去看,去听,去感觉。在美国度过的大学四
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊