黃原酸酯存在下的苯乙烯RAFT乳液聚合及聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯二嵌段共聚物的合成.pdf

1、本論文以連二異丙基黃原酸酯(isopropylxanthic disulfide，DIP)和設計合成的三種黃原酸酯(xanthate)作為鏈轉(zhuǎn)移劑，以SDS為乳化劑，KPS為引發(fā)劑，在70℃下進行苯乙烯的自由基乳液聚合。具體工作如下:
　　1.采用不同濃度的DIP作為RAFT試劑，進行了苯乙烯的RAFT乳液均聚合。利用凝膠滲透色譜(GPC)、核磁共振氫譜(1H NMR)、動態(tài)光散射儀(DLS)表征了苯乙烯的聚合行為。測試結果表明，

2、DIP存在下的苯乙烯乳液聚合，顯示出一定的可逆-休眠自由基聚合的特征:聚合呈現(xiàn)一級動力學，聚苯乙烯(PS)分子量與苯乙烯單體轉(zhuǎn)化率呈線性關系，PS分子量分布較窄。DIP在反應中可原位反應生成黃原酸酯類鏈轉(zhuǎn)移劑，并進一步按RAFT機理調(diào)控苯乙烯的聚合過程。DIP的濃度增大，聚合可控性增強。乳液聚合體系穩(wěn)定，DIP對聚合反應速率影響較小，反應時間達2.5 h后，單體轉(zhuǎn)化率可達100％。此外，以DIP作為RAFT試劑，以種子乳液聚合方法，丙烯

3、酸丁酯(nBA)作為第二單體，以種子乳液聚合方法，通過GPC、1H NMR、差示掃描量熱計(DSC)等進行測試表征，結果表明，成功制備了結構清晰的聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯二嵌段共聚物(PS-b-PnBA)。
　　2.設計并合成了三種黃原酸酯類鏈轉(zhuǎn)移劑:O-乙基-S-(2-苯基-2-氧代乙基)二硫代碳酸酯(CTA-1)，O-三氟乙基-S-（2-苯基-2-氧代乙基）二硫代碳酸酯1(CTA-2)，O-乙基-S-（1，3-二苯基-3-氧

4、代丙基）二硫代碳酸酯（CTA-3），測定了其對苯乙烯的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)，分別設置單體、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑摩爾比為300∶1∶0.33、200∶1∶0.33、100∶1∶0.33，進行苯乙烯乳液聚合研究。利用凝膠滲透色譜(GPC)、核磁共振氫譜(1H NMR)、動態(tài)光散射儀(DLS)表征了苯乙烯的聚合行為。結果表明，此三種鏈轉(zhuǎn)移劑均對聚合速率影響不大，而且對乳聚苯乙烯的分子量及其分布產(chǎn)生了較好的控制效果（CTA-3＞CTA-2＞CTA-1），也符

5、合三種鏈轉(zhuǎn)移劑Ctr的大小順序。隨著RAFT試劑濃度的增加，聚合可控性增加，聚合物分子量及其分布也越低，乳液體系穩(wěn)定。進一步明確了RAFT試劑的結構對于聚合的影響:增加RAFT試劑Z基團的吸電子能力，可使RAFT聚合的可控性增加;增加R基團的空間位阻，可降低乳膠粒中自由基解吸附，從而降低對聚合速率的影響。此外，以CTA-3作為RAFT試劑，以種子乳液聚合方法，通過GPC、1HNMR、DSC等進行測試表征，結果表明，成功制備了結構清晰的聚