丙烯腈成纖聚合物的可控制備.pdf

1、聚丙烯腈(PAN)是一種重要的高分子材料前驅(qū)體，可用來(lái)制備碳纖維，合成纖維和膜材料等多種聚合物產(chǎn)品。制備高性能PAN是丙烯腈工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)?？煽?“活性”自由基聚合技術(shù)(CRP)已經(jīng)成功用于制備具有可控分子量、分子量分布、分子組成、分子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及分子鏈官能度的聚合物，是制備高性能PAN的理想聚合技術(shù)。在所有的CRP技術(shù)中，原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)是單體應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)，如(取代)苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯類、丙烯腈等多種單體

2、均已成功的實(shí)現(xiàn)可控聚合。
　　 Hybrid ATRP是一種結(jié)合了傳統(tǒng)自由基聚合的高聚合速度與ATRP對(duì)分子量和分子量分布的可控性的雜化聚合體系。本文以2-溴異丁酸乙酯(EBiB)為ATRP引發(fā)劑、溴化銅(CuBr2)為催化劑、2，2’-聯(lián)吡啶(bpy)為配體、偶氮二異丁腈(AIBN)為自由基引發(fā)劑，以二甲基亞砜(DMSO)為反應(yīng)介質(zhì)，首次采用。HybridATRP法制備了可控的丙烯腈(AN)均聚物。通過重量法計(jì)算單體丙烯腈的轉(zhuǎn)

3、化率，采用凝膠滲透色譜(GPC)法測(cè)定分子量和分子量分布，采用核磁共振光譜(1H NMR)表征PAN的結(jié)構(gòu)。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明該聚合反應(yīng)為一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，PAN的分子量隨著單體轉(zhuǎn)化率的增加而線性增大，顯示活性可控聚合特征。聚合產(chǎn)物的分子量分布指數(shù)小于1.30，且使用大分子引發(fā)劑成功地進(jìn)行了擴(kuò)鏈實(shí)驗(yàn)，這些研究結(jié)果都證明了AN的Hybrid ATRP反應(yīng)符合活性可控聚合特征。本實(shí)驗(yàn)還考察了配體濃度、催化劑濃度、自由基引發(fā)劑濃度和聚合溫度對(duì)聚合反