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(duì)聚合物分子結(jié)構(gòu)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(yīng)條件苛刻，可適用單體少，成本也較高，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但它可以對(duì)聚合物分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)控作用，所以如何在乳液體系中實(shí)現(xiàn)活性可控自由基聚合是近年來研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。
　　本文以十八烷基胺聚氧乙烯醚(5)為基礎(chǔ)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(yīng)用于調(diào)控乳液聚合反應(yīng)當(dāng)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(jìn)行聚合反應(yīng)。采用GPC、FT-IR、NMR、DSC、MS和電化學(xué)等方法對(duì)不同pH值體系的聚合過程、聚合物分子量及分布、聚合物結(jié)構(gòu)和聚合機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)地考察及研究。
　　OA-1805調(diào)控的乳液聚合反應(yīng)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(yīng)，酸性體系(pH=3)在20℃兩

3、種單體均可發(fā)生聚合反應(yīng);該聚合反應(yīng)具有一定時(shí)間的誘導(dǎo)期，隨著聚合溫度的升高誘導(dǎo)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(dá)3.73×106，聚甲基丙烯酸甲酯重均分子量Mw最高可達(dá)3.91×106;與常規(guī)乳液聚合制備的PS和PMMA相比聚合物的結(jié)構(gòu)沒有太大的差別。
　　OA-1805調(diào)控的乳液聚合反應(yīng)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(guān)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(duì)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(jí)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(yīng)速率，這說明體系中H2O2和1805的相互作用產(chǎn)生初級(jí)自由基引發(fā)聚合，OA-1805與增長鏈自由形成非化學(xué)