含氟硅兩親性梳形接枝共聚物的合成與表征.pdf

1、含聚丙烯酸(PAA)鏈段的兩親性共聚物在有機(jī)顏料分散穩(wěn)定領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。若在這類兩親性共聚物中再引入有機(jī)硅鏈段，則有望獲得多功能型的有機(jī)顏料分散劑。然而，兩親性共聚物的分子量及其分布是決定其用途的關(guān)鍵。如何通過(guò)運(yùn)用可控/“活性”聚合方法來(lái)合成分子組成與結(jié)構(gòu)可控的兩親性共聚物，一直是一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注的課題。
　　 丙烯酸(AA)分子中含有羧基，無(wú)法直接運(yùn)用活性陰離子聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合(GTP)、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)等

2、方法來(lái)合成得到單分散性的PAA及共聚物。但已有研究表明，通過(guò)丙烯酸叔丁酯(tBA)的可控/“活性”聚合、聚合物水解的方法，可有效合成結(jié)構(gòu)可控的含PAA嵌段共聚物。鑒于可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)自由基聚合溫和的反應(yīng)條件、廣闊的應(yīng)用前景，本文開(kāi)展了tBA與苯乙烯(St)、以及tBA與乙烯基氟硅氧烷大分子單體的RAFT自由基聚合的研究，主要成果如下：
　　 一、合成得到對(duì)-乙烯基苯基封端的有機(jī)氟硅大分子單體(FS-MM)。

3、>　　 本文通過(guò)兩步反應(yīng)，合成了對(duì)-乙烯基苯基封端的有機(jī)氟硅大分子單體：①對(duì)氯苯乙烯通過(guò)格氏化反應(yīng)，與二甲基二氯硅烷合成（乙烯基苯基）-二甲基氯硅烷；②以正丁基鋰(n-BuLi)為引發(fā)劑，在四氫呋喃(THF)中進(jìn)行了含氟有機(jī)硅單體1,3,5-三[(3,3,3-三氟丙基)甲基]環(huán)三硅氧烷(簡(jiǎn)稱F3)活性陰離子開(kāi)環(huán)聚合，隨之以（對(duì)-乙烯基苯基）-二甲基氯硅烷作為封端劑進(jìn)行封端，獲得了窄分子量分布(DPI=1.07)的、分子結(jié)構(gòu)可控的有機(jī)氟

4、硅大分子單體FS-MM，并用1H-NMR驗(yàn)證了其結(jié)構(gòu)。
　　 二、采用RAFT自由基溶液聚合，實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率下的tBA可控聚合。
　　 本文以1-苯乙基二硫代苯乙酸酯(PEPDTA)為RAFT試劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，在乙酸乙酯中實(shí)現(xiàn)了tBA的RAFT自由基溶液均聚。tBA轉(zhuǎn)化率高于93％，聚合產(chǎn)物聚丙烯酸叔丁酯P(tBA)的分子量分布窄(DPI＜1.11)，而且P(tBA)的數(shù)均分子量與轉(zhuǎn)化率呈非常好的線

5、性關(guān)系，表明PEPDTA對(duì)tBA的RAFT自由基聚合具有較好的調(diào)控作用。
　　 三、在乙酸乙酯中實(shí)現(xiàn)了tBA與St的RAFT自由基溶液嵌段共聚。
　　 本文以PEPDTA為RAFT試劑，在乙酸乙酯中實(shí)現(xiàn)了St與tBA的RAFT自由基嵌段共聚。研究結(jié)果表明，若tBA先RAFT聚合，再加入St進(jìn)行嵌段共聚，嵌段共聚過(guò)程中雙基終止、St均聚等副反應(yīng)較明顯，難以得到結(jié)構(gòu)可控的嵌段共聚物；若St先RAFT聚合，然后再進(jìn)行tBA的R

6、AFT共聚，可成功實(shí)現(xiàn)兩種單體的可控/“活性”嵌段共聚，獲得窄分子量分布的聚苯乙烯-block-聚丙烯酸叔丁酯嵌段共聚物(PS-b-P(tBA))。即單體的RAFT共聚順序?qū)煽爻潭扔兄匾绊?，這可能是由于嵌段共聚物大分子自由基（苯乙烯自由基）與休眠種的加成反應(yīng)活性低的緣故。
　　 四、在乙酸乙酯中實(shí)現(xiàn)了tBA與FS-MM的RAFT自由基溶液共聚。
　　 本文以PEPDTA為RAFT試劑，AIBN為引發(fā)劑，在乙酸乙酯中實(shí)