RAFT(細(xì))乳液聚合中惰性烯雙鍵的異常反應(yīng)及多相乳膠膜的制備.pdf

1、結(jié)構(gòu)型膠乳是目前綜合性能相對較好的成膜體系，通常由性能互補(bǔ)的幾種聚合物組成，在常溫下可有效地設(shè)計(jì)和控制其涂層的相分離與相結(jié)構(gòu)，賦予涂層較好的使用性能。但實(shí)際生產(chǎn)中，常溫成型的涂層往往還需再經(jīng)歷高溫焙烘工序。在高溫黏流狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)型膠乳中熱力學(xué)互不相容的聚合物極易發(fā)生宏觀相分離，由此引起的涂層相結(jié)構(gòu)失控必然導(dǎo)致涂層性能的劣化。為此，課題提出并研究一種表面富集“烯雙鍵”的嵌段共聚物膠乳，在其成膜過程中適時(shí)引發(fā)膠體界面“硫醇-烯”點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)

2、，形成聚合物鏈的跨粒子高效偶聯(lián)，生成穩(wěn)定微相結(jié)構(gòu)乳膠膜。
　　論文分別制備了親水和親油嵌段間富集“環(huán)烯雙鍵”和“直鏈烯雙鍵”的兩種大分子可逆加成-碎化-斷裂鏈轉(zhuǎn)移試劑（RAFT試劑），對比了其控制的苯乙烯(St)溶液，細(xì)乳液以及乳液聚合反應(yīng)中兩種惰性“烯雙鍵”的聚合反應(yīng)活性;在此基礎(chǔ)上，以兩階段（細(xì)）乳液聚合制備了聚丙烯酸丁酯-聚苯乙烯(PBA-b-PSt)兩嵌段共聚物“殼-核”膠乳，并研究了“硫醇-烯”反應(yīng)后膠膜的微相結(jié)構(gòu)和力學(xué)

3、行為。具體研究結(jié)果如下:
　　(1)在St的RAFT溶液以及細(xì)乳液聚合反應(yīng)中，鏈增長反應(yīng)對St的選擇性很高，RAFT試劑中“環(huán)烯雙鍵”保留，聚合物分子量可控，分布窄，聚合產(chǎn)物鏈含有可預(yù)期的“環(huán)烯雙鍵”數(shù)。St的RAFT乳液聚合成核期內(nèi)，“環(huán)烯雙鍵”與St發(fā)生共聚合反應(yīng)，引起分子鏈偶聯(lián)，分子量正偏離理論值，分布加寬，分子鏈中“環(huán)烯雙鍵”平均數(shù)目減少;
　　(2)相比“環(huán)烯雙鍵”，“直鏈烯雙鍵”的鏈增長反應(yīng)活性高得多。后者僅在S

4、tRAFT溶液聚合的低轉(zhuǎn)化率階段得以保留，而在細(xì)乳液聚合以及乳液聚合中，與St發(fā)生共聚合反應(yīng)，引起自身數(shù)目的減少，分子鏈偶聯(lián)以及分子量失控;
　　(3)以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，上述“環(huán)烯雙鍵”以及“直鏈烯雙鍵”的異常反應(yīng)行為除與雙鍵的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還與（細(xì)）乳液聚合的非均相特征以及RAFT試劑在膠束、乳膠粒以及液滴中的定向排布有關(guān);
　　(4)含“環(huán)烯雙鍵”RAFT試劑控制的（細(xì)）乳液聚合產(chǎn)物中，“環(huán)烯雙鍵”富集于膠體界面，可發(fā)