HTEMPO存在下的“活性”-控制自由基光聚合以及聚烯烴薄膜光接枝表面改性研究.pdf

1、本研究論文的主要學(xué)術(shù)目的是設(shè)計(jì)新的氮氧自由基控制體系(雙分子引發(fā)體系)的SFRP新方法,以確定實(shí)現(xiàn)在氮氧自由基控制下丙烯酸酯類單體的活性自由基光聚合的可行性。這將為提高氮氧自由基在光引發(fā)活性自由基聚合的控制行為和設(shè)計(jì)光敏的氮氧自由基調(diào)控單分子體系提供依據(jù)。此外,研究了反應(yīng)型位阻胺光穩(wěn)定劑(r-HALS)對(duì)聚烯烴薄膜進(jìn)行了光接枝共聚合的表面改性以改善其光穩(wěn)定化性能。主要工作歸納如下:
　　1.實(shí)驗(yàn)室制備了兩種氮氧自由基,包括4-甲基

2、丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇-1-氧自由基(M-TEMPO),4-苯基丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇-1-氧自由基(B-TMEPO)和位阻胺衍生物,包括4-甲基丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(MTMP)、4-丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(ATMP)、4-甲基丙烯酰氧基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇酯(MPMP)、4-丙烯酰氧基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇酯(APMP)和4-苯基丙

3、烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯(BTMP),并對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了FTIR和NMR等表征。
　　2.論述氮氧自由基控制下的活性自由基光聚合動(dòng)力學(xué),同時(shí)指出了氮氧自由基的活性光聚合與熱聚合以及雙硫基的引發(fā)-轉(zhuǎn)移-終止劑(iniferters)的不同。系統(tǒng)的研究了HTEMPO/Darocur1173(D-1173)兩個(gè)雙分子體系對(duì)MMA自由基光聚合的調(diào)控作用。
　　a.被HTEMPO/D-1173引發(fā)調(diào)控的甲基丙烯酸甲酯(

4、MMA)聚合體系具有活性聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本特征:ln[M0]/[M]-t的線性增長(zhǎng)關(guān)系和數(shù)均分子量Mn與轉(zhuǎn)化率呈線性增長(zhǎng)關(guān)系。但分子量分布的多分散性系數(shù)(d)仍在1.6-2.1之間變化。
　　b.輻照光強(qiáng)的變化對(duì)該聚合體系的影響顯著。在一定范圍內(nèi),增加光強(qiáng)則有利于聚合產(chǎn)物多分散性的改善。這證明了輻照光強(qiáng)對(duì)休眠種P-TEMPO的裂解起了關(guān)鍵的作用。
　　c.在氮氧自由基調(diào)控下的MMA光聚合中,由于MMA具有較強(qiáng)的自引發(fā)光聚合

5、能力和低的鏈轉(zhuǎn)移副反應(yīng),因此為HTEMPO調(diào)控的MMA活性聚合提供了有利的條件,從而為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定氮氧自由基調(diào)控下的MMA活性聚合奠定基礎(chǔ)。
　　3.用四種r-HALS對(duì)聚烯烴薄膜進(jìn)行了光接枝表面改性,研究了反應(yīng)時(shí)間、輻照光強(qiáng)、單體濃度以及光引發(fā)劑類型對(duì)接枝反應(yīng)體系的影響,獲得了聚烯烴/r-HALS光接枝共聚體系反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本變化規(guī)律。用ATR-FIIR和ESCA現(xiàn)代表面分析技術(shù)進(jìn)一步表征了接枝產(chǎn)物樣品膜的表面分子結(jié)構(gòu)及C1s、O1