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《苏州大学》 2003年
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微波辐射及常规加热作用下的(甲基)丙烯酸酯类单体的原子转移自由基聚合

陈高健  
【摘要】: 本文尝试将微波辐射(MI)技术应用于甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP),将家用微波炉改装后,采用溶剂回流控温的实验方法,系统地研究了不同温度下p-TsCl/CuBr/bpy、AIBN/CuBr_2/bpy/CH_3CN和AIBN/CuCl/bpy为引发体系的MMA的ATRP。另外还采用常规加热(CH)方式,以CuSCN/PMDETA为催化体系,DMF为溶剂,成功地将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯接到氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(PVCAc)上。并且将其进一步水解,得到了不加交联剂的水凝胶,考察了其吸液性。 通过对MI下的MMA的ATRP的动力学研究发现:聚合反应对单体呈现一级反应动力学关系,所得聚合物的数均分子量(M_n)随转化率的增大而线性增长;扩链反应以及对聚合物的端基分析、立构规整性的表征等表明MI的引入并没有改变MMA的活性/可控自由基聚合的特征。在其它实验条件相同的情况下,MI下MMA的聚合速率比CH方式下的有显著的提高,在MI作用下的表观速率常数(K_p~(app))是CH下的5~12倍,且引发剂的引发效率有明显的提高,表明在MI作用下反应体系对聚合物分子量的控制能力加强,并且对于p-TsCl/CuBr/bpy体系,微波下的聚合物分散性指数(PDI)更小。在加快聚合反应速率的同时,微波的引入,可以大大降低引发剂和催化剂的用量,提高体系的活性。 使用常规加热的方式,将PVCAc作为大分子引发剂,可以与MMA及BA进行ATRP接枝聚合。对接枝共聚物水解后,发现HP(PVCAc-g-PBA)不仅对有机溶剂DMF有较好的吸液性,而且能够在水中溶胀,形成物理交联的水凝胶。同时,该水凝胶显示了一定的pH敏感性能。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:O631.5

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