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《华东师范大学》 2005年
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溶剂性质对甲基丙烯酸正丁酯原子转移自由基聚合的影响

刘燕  
【摘要】:本论文以2-溴代异丁酸乙酯为引发剂,过渡金属卤化物与配位剂络合物 (CuBr/2,2'-联吡啶)为催化体系,异丙醇、异丙醇/水、丙酮、丙酮/水、丙酮/甲醇 为溶剂,进行了甲基丙烯酸正丁酯的原子转移自由基聚合,研究了溶剂、温度对 聚合反应的影响。通过研究该聚合体系的ATRP动力学数据,得到以下结论: 1. 无论以异丙醇为溶剂,还是以异丙醇/水为溶剂,室温条件下,聚合反应均符 合原子转移自由基聚合的特征,保持着良好的可控性,分子量分布 Mw/Mn1. 2。 2. 异丙醇中少量极性溶剂水的加入,对ATRP反应起到了加速作用,同时,使 反应的活性特征更为明显。 3. 丙酮体系中,水或甲醇的加入,在使聚合反应保持良好活性特征的同时,使 反应速率有所增加,相比之下,水对聚合反应速率的影响更大。 4. 丙酮体系中,在其它反应条件相同时,水或甲醇对反应速率的影响在低温时 更为明显,随着温度的升高,影响变小。 5. 通过分析,我们认为由于水、甲醇的加入,降低了反应体系的活化能,从而 使聚合反应速率增加。 在实验过程中我们还发现,在以异丙醇/水、丙酮、丙酮/水、丙酮/甲醇为溶 剂进行聚合反应时,均出现了随着反应温度的升高,转化率达到一定程度就保持 不变的现象。我们以85℃、异丙醇/H2O中的聚合反应为例,进行了分析。通过 扩链反应,发现上述结果下的聚合产物已经完全失去了活性,不能作为大分子引 发剂继续引发单体的聚合;GC-MS分析发现产物中有C4H9Br生成;13C-NMR 证明高分子链末端仍然存在少量的C-Br键;MALDI-TOF-MS测试表明,在聚合 体系中,除了以C-Br键结尾的高聚物,还存在其他几种产物-以双键结尾的聚 合物、以环状端基结尾的聚合物及链转移产物。我们对其结构和产生机理进行了 推断。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ316.322

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