RAFT活性聚合制備嵌段共聚物及其在乳液聚合中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文對二硫代苯甲酸苯乙基酯(PEDB)和二硫代苯甲酸異丙苯基酯(CDB)兩種RAFRT試劑的合成工藝及分離提純方法進(jìn)行了研究，并用核磁共振氫譜對產(chǎn)物進(jìn)行了表征。 以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，分別以兩種RAFT試劑為鏈轉(zhuǎn)移劑，確定了先聚合苯乙烯(St)后引入丙烯酸(AA)的工藝來合成兩嵌段共聚物。對苯乙烯RAFT本體聚合的動(dòng)力學(xué)和分子量的控制進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，隨RAFT試劑濃度增大、反應(yīng)溫度降低和引發(fā)劑濃度降低，聚合反應(yīng)速率均降低

2、。聚合反應(yīng)對于St/CDB體系和St/PEDB體系均為準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)。對聚合物的GPC分析表明，當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率在35％以下時(shí)，實(shí)測分子量能與理論值較好的吻合，對聚合反應(yīng)有較好的活性可控性。 以聚苯乙烯大分子RAFT試劑為母體，用溶液聚合法制備出PSt-PAA兩嵌段共聚物，并用紅外光譜確定了嵌段共聚物的結(jié)構(gòu)。嵌段聚合物分子量測定結(jié)果表明，生成聚丙烯酸第二嵌段后聚合物分子量分布變窄。若同時(shí)提高大分子RAFT試劑和引發(fā)劑的濃度，共聚物分子量

3、增大，分子量分布變寬。 將RAFT聚合制得的聚(苯乙烯-丙烯酸)嵌段共聚物用于St乳液聚合。研究了乳液制備工藝。當(dāng)加入與羧酸根的摩爾比為2：1的K2CO3時(shí)，乳液聚合能夠穩(wěn)定進(jìn)行。加入丙酮也有利于嵌段共聚物的乳化。升高反應(yīng)溫度，能夠明顯提高聚合速率。以具有18個(gè)St單元和8個(gè)AA單元結(jié)構(gòu)的兩嵌段共聚物進(jìn)行乳液聚合反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)按膠束成核機(jī)理進(jìn)行，進(jìn)行乳液聚合時(shí)可以制得平均乳膠粒直徑為181.21nm，多分散性指數(shù)為0.075的聚合