反向碘轉(zhuǎn)移聚合在氯乙烯聚合上的應(yīng)用研究.pdf

1、氯乙烯（VC）自由基聚合具有“慢引發(fā)、快增長(zhǎng)、速終止、易轉(zhuǎn)移”的特點(diǎn)，導(dǎo)致向單體的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)限制了聚氯乙烯（PVC）的聚合度，且分子量和分子結(jié)構(gòu)可控性差，分子量分布寬，影響材料的使用性能。活性自由基聚合（LRP）是一種有效的高分子設(shè)計(jì)手段，具有自由基聚合反應(yīng)條件溫和、適用單體廣的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有分子量分布窄、分子量可控、端基具有活性、可以制備嵌段共聚物等活性聚合的優(yōu)點(diǎn)。
　　目前報(bào)道的氯乙烯活性自由基聚合方法，普遍具有原料試劑昂貴

2、的缺點(diǎn)，且反應(yīng)體系相對(duì)復(fù)雜、反應(yīng)條件較苛刻。而在自由基聚合體系中加入碘，引入退化轉(zhuǎn)移反應(yīng)，能夠使聚合過程表現(xiàn)出活性聚合特征聚，這種方法被稱為反向碘轉(zhuǎn)移聚合（RITP）據(jù)此，本論文擬選用傳統(tǒng)自由基聚合引發(fā)劑和價(jià)格低廉、易儲(chǔ)存的碘為原料，將易與傳統(tǒng)自由基聚合工藝相融合的反向碘轉(zhuǎn)移聚合技術(shù)用于氯乙烯聚合，開展反向碘轉(zhuǎn)移聚合在氯乙烯聚合上的應(yīng)用研究。
　　以KH-20和E-50為分散劑，研究了碘和溫度對(duì)VC懸浮聚合的影響。結(jié)果表明，在氯乙

3、烯自由基聚合體系中加入碘，聚合體系轉(zhuǎn)變?yōu)榉聪虻廪D(zhuǎn)移聚合，出現(xiàn)誘導(dǎo)期，分子量分布變窄，分子量隨單體轉(zhuǎn)化率的增加而增加，具有活性聚合的特征。升高溫度或增加碘用量，分子量減小，分子量分布變窄；升高或減小碘用量，聚合速率加快，誘導(dǎo)期縮短。在75℃、[VC]0/[AIBN]0/[I2]0=400/1/0.5下反應(yīng)8h，單體轉(zhuǎn)化率可達(dá)76.8％，Mn=19282，PDI維持在1.6-1.8之間。
　　采用溶液聚合方式（四氫呋喃為溶劑），在65

4、℃下研究了碘濃度和引發(fā)劑濃度對(duì)VC聚合反應(yīng)的影響。結(jié)果顯示，碘濃度對(duì)VC溶液聚合的影響規(guī)律與懸浮聚合一致，但當(dāng)[AIBN]0/[I2]0=1/0.5時(shí)就表現(xiàn)出明顯的阻聚作用，反應(yīng)36h單體轉(zhuǎn)化率僅有1.58%。增大引發(fā)劑濃度，分子量減小，分子量分布變窄，但誘導(dǎo)期時(shí)長(zhǎng)和聚合速率的變化不大。在65℃、[VC]0/[AIBN]0/[I2]0=100/1/0.15下反應(yīng)36h，單體轉(zhuǎn)化率為25.2%，Mn=5106，PDI=1.56。