RAFT光分散聚合制備單分散聚合物微球的研究.pdf

1、分散聚合是制備粒徑為1～15μm單分散聚合物微球的簡(jiǎn)便方法。在傳統(tǒng)分散聚合中，成核期短且敏感，難以通過(guò)一步法合成單分散功能聚合物微球。RAFT聚合因其具有單體適用范圍廣、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)常被用來(lái)與分散聚合結(jié)合制備聚合物微球，但是大部分的RAFT分散聚合反應(yīng)速率較慢并且最終微球產(chǎn)率較低。光引發(fā)聚合能夠在室溫下進(jìn)行并且反應(yīng)速度較快。本論文同時(shí)把光引發(fā)聚合技術(shù)和RAFT聚合引入分散聚合中，利用RAFT光分散聚合快速制備不同種類的單分散聚合物

2、微球。主要內(nèi)容如下:
　　1、以2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮(HMPP)為光引發(fā)劑，S-正十二烷基-S'-(2-甲基-2-丙酸基)三硫代碳酸酯(DDMAT)為RAFT試劑，在乙醇/水的反應(yīng)介質(zhì)中，通過(guò)RAFT光分散聚合合成了單分散聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球。通過(guò)研究不同光照時(shí)間下的SEM圖及產(chǎn)率，發(fā)現(xiàn)RAFT分散聚合的成核期延長(zhǎng)至60 min左右，在成核期內(nèi)出現(xiàn)了很多尺寸大的球，同時(shí)還研究了不同反應(yīng)條件對(duì)微球粒徑

3、及粒徑分布的影響。研究發(fā)現(xiàn)，光引發(fā)劑濃度和穩(wěn)定劑濃度對(duì)微球均勻性影響小;當(dāng)RAFT試劑濃度為0.25～0.75 wt％時(shí)，能夠獲得單分散PMMA微球;微球粒徑隨單體濃度或反應(yīng)介質(zhì)中乙醇含量的增加而增大。
　　2、在RAFT光分散聚合的反應(yīng)初期加入甲基丙烯酸(MAA)一步合成單分散羧基功能化PMMA微球。研究發(fā)現(xiàn)加入0.5 wt％BDMAT的時(shí)候，MAA的用量為2wt％，6wt％甚至10 wt％都能夠得到單分散羧基功能化PMMA微球

4、;但是當(dāng)使用DDMAT作為RAFT試劑，卻不能得到單分散聚合物微球。另外還詳細(xì)研究了不通過(guò)反應(yīng)條件（如分散劑濃度、光引發(fā)劑濃度、反應(yīng)介質(zhì)等）對(duì)羧基功能化PMMA微球的粒徑及粒徑分布的影響。通過(guò)對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率隨MAA用量的增加而增大，但是過(guò)多的MAA(10 wt％)反而使反應(yīng)速率有所下降。通過(guò)電導(dǎo)率滴定法測(cè)定了不同聚合物微球表面的羧基含量，并且利用微球表面的羧基成功合成了Ag/PMMA復(fù)合微球，通過(guò)TEM表明銀納米顆粒覆

5、蓋在微球表面，Ag/PMMA復(fù)合微球?qū)喖谆{(lán)的分解具有一定的催化活性。
　　3、室溫下通過(guò)RAFT光分散聚合合成了單分散聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA)微球，反應(yīng)快速，光照2h產(chǎn)率達(dá)95％以上。探究了RAFT光分散聚合機(jī)理，同時(shí)還研究了光引發(fā)劑濃度、RAFT試劑濃度、反應(yīng)介質(zhì)等反應(yīng)條件對(duì)所得到的聚合物微球的影響。利用PGMA微球與乙二胺反應(yīng)制備了氨基功能化的PGMA(PGMA-NH2)微球，通過(guò)FT-IR和XPS對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征