前端聚合法合成聚氨酯的研究.pdf

1、前端聚合(Frontal Polymerization，簡(jiǎn)稱FP)是一種通過局部反應(yīng)區(qū)域在單體中的移動(dòng)，利用單體自身反應(yīng)產(chǎn)生的熱維持聚合反應(yīng)進(jìn)行，將單體轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆衔锏囊环N新的聚合方法，具有反應(yīng)速度快、污染少、節(jié)省能源，過程可控制等優(yōu)點(diǎn)。前端聚合一般可分為三種反應(yīng)模式：第一種是熱前端聚合，簡(jiǎn)稱TFP，利用外在的放熱源引發(fā)前端；第二種是光前端聚合，簡(jiǎn)稱PFP：局部反應(yīng)通過連續(xù)施加的外在UV源引發(fā)；第三種是等熱前端聚合，簡(jiǎn)稱IFP：依賴于No

2、rrish-Trommsdorff或稱為凝膠效應(yīng)gel effect,當(dāng)單體和引發(fā)劑擴(kuò)散進(jìn)入聚合物種子中時(shí)發(fā)生。
　　 本文使用甲苯二異氰酸酯(TDI)和聚丙二醇(PPG)通過前端聚合，制備出聚氨酯預(yù)聚體。通過研究聚氨酯的反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，得出了反應(yīng)活性劑用量與反應(yīng)速率、Tmax之間的關(guān)系。隨后研究了前端聚合反應(yīng)速率與PPG分子、活性劑DBTDL/TDI比例以及溶劑用量之間的關(guān)系。使用活性劑DBTDL與TDI用量摩爾比在0.

3、010-0.014之間發(fā)生前端聚合，而沒有本體自聚的產(chǎn)生。當(dāng)活性劑DBTDL與TDI用量比例超過0.014時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)急劇上升，成不規(guī)則曲線，說明已經(jīng)發(fā)生了自聚合反應(yīng)。溶劑二甲苯的使用量增加時(shí)，降低了單體、活性劑濃度，使反應(yīng)體系活性降低，同時(shí)前端反應(yīng)放熱時(shí)增加了環(huán)境的熱散失，致使前端反應(yīng)熱量減少，Tmax降低，前端聚合反應(yīng)速率也隨之降低。
　　 文章最后進(jìn)行了傅立葉紅外光譜(FT-IR)分析，表明前端聚合法合成的聚氨酯與傳統(tǒng)聚