甲基丙烯酸甲酯阴离子聚合的研究及副反应的控制

【摘要】：本文采用阴离子溶液聚合法,以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,四氢呋喃(THF)为极性调节剂,引入一种具有较大空间位阻和特定结构的P配合物作为抑制剂,实现了苯乙烯(St)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)的嵌段共聚合。采用GPC、FT-IR、1H-NMR等手段对样品的结构及分子量进行了表征和分析。结果表明,高温(80℃)耐压釜中添加P配合物可以有效抑制MMA中酯羰基的副反应,所得共聚物各链节的分子量与设计分子量接近,分子量分布系数1.1。适宜的P配合物与引发剂摩尔配比为1.5：1。中低温(0℃和40℃)玻璃三口烧瓶中共聚反应副反应无法完全消除,聚苯乙烯(PS)链段设计分子量大小对PS活性链能否顺利与MMA进行嵌段共聚具有重要影响。 采用空间位阻较大的1,1-二苯基己基锂(DPHLi)作为引发剂,THF为极性调节剂,继续添加P配合物作为抑制剂,在0℃下玻璃三口烧瓶中进行了MMA的阴离子均聚合。采用GPC、FT-IR、1H-NMR等手段对样品的结构及分子量进行了表征和分析。结果表明,P配合物与DPHLi配合可以有效抑制MMA中酯羰基的副反应,所得聚合物分子量接近设计分子量且呈理想的单峰分布。体系中微量水份等质子杂质的存在确实是导致转化率不高的原因之一,精制方法优化后单体与溶剂(THF除外)中水含量均可达到文献所要求的5-10ppm以下,并因此可以得到高转化率的PMMA均聚物。P配合物与引发剂的摩尔配比以2：1最佳,此时转化率达到95%。