叔胺氧化物活性乳液聚合體系的研究.pdf

1、乳液聚合是工業(yè)生產(chǎn)中制備聚合物最常用的方法之一，它對聚合物分子結構的參數(shù)調(diào)控能力較弱，如聚合物分子量分布較寬，分子量不可控等;活性可控自由聚合通常反應條件苛刻，可適用單體少，成本也較高，很難實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但它可以對聚合物分子結構的參數(shù)實現(xiàn)調(diào)控作用，所以如何在乳液體系中實現(xiàn)活性可控自由基聚合是近年來研究的熱點領域。
　　本文以十八烷基胺聚氧乙烯醚(5)為基礎原料，通過雙氧水制備其叔胺氧化物（簡稱OA-1805），將未經(jīng)任何提純操作

2、的OA-1805應用于調(diào)控乳液聚合反應當中，以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯為單體，在不外加任何引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、緩沖劑等的情況下進行聚合反應。采用GPC、FT-IR、NMR、DSC、MS和電化學等方法對不同pH值體系的聚合過程、聚合物分子量及分布、聚合物結構和聚合機理進行系統(tǒng)地考察及研究。
　　OA-1805調(diào)控的乳液聚合反應中，中性體系(pH=7)下苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯分別在50℃和55℃發(fā)生聚合反應，酸性體系(pH=3)在20℃兩

3、種單體均可發(fā)生聚合反應;該聚合反應具有一定時間的誘導期，隨著聚合溫度的升高誘導期有所縮短;該乳液聚合體系制備的聚苯乙烯的重均分子量Mw超過0.80×106為超高分子量聚苯乙烯，最高可達3.73×106，聚甲基丙烯酸甲酯重均分子量Mw最高可達3.91×106;與常規(guī)乳液聚合制備的PS和PMMA相比聚合物的結構沒有太大的差別。
　　OA-1805調(diào)控的乳液聚合反應無論在中性體系或酸性體系下都具有活性聚合的特征，制備的聚合物分子量分布較

4、窄(MWD=1.4-1.8)，分子量與轉(zhuǎn)化率呈線性關系，通過分步加入單體的方法可以制備高分子量窄分布的PS-PMMA嵌段共聚物。
　　中性體系下通過對體系中H2O2、1805和OA-1805的研究發(fā)現(xiàn)，H2O2和1805的用量及其兩者的比例直接影響著初級自由基產(chǎn)生的速率，OA-1805影響著聚合物的分子量、分子量分布和聚合反應速率，這說明體系中H2O2和1805的相互作用產(chǎn)生初級自由基引發(fā)聚合，OA-1805與增長鏈自由形成非化學