活性陰離子聚合和開環(huán)聚合的結合在接枝共聚物合成中的應用研究.pdf

1、接枝共聚物由于其可調控的主鏈和側鏈結構，在材料領域中具有重要的應用價值，而這類聚合物的可控合成則是相關研究的前提條件。近年來，隨著聚合技術的發(fā)展，如原子轉移自由基聚合(ATRP)、可逆加成斷裂轉移聚合(RAFT)、活性陰離子聚合(LAP)、開環(huán)聚合(ROP)和開環(huán)易位聚合(ROMP)等，人們已經(jīng)能夠合成出各種組成和結構的接枝共聚物。通常，在接枝共聚物的合成中，主鏈聚合物的構建至關重要。在本論文中，結合活性陰離子聚合和開環(huán)聚合技術，利用“

2、Grafting from”和“Grafting onto”法，分別設計并合成了以聚環(huán)氧乙烷(PEO)和聚異戊二烯(PI)為主鏈的接枝共聚物，主要結果如下:
　　(1)采用開環(huán)聚合技術，以乙二醇為引發(fā)劑、二苯基甲基鉀(DPMK)為質子化試劑、三異丁基鋁為催化劑，使環(huán)氧乙烷(EO)和環(huán)氧氯丙烷(ECH)進行共聚合得到具有較高分子量和窄分布的線型共聚物聚（環(huán)氧氯丙烷-co-環(huán)氧乙烷）(Poly(ECH-co-EO》。然后，以正丁基鋰引

3、發(fā)苯乙烯(St)或異戊二烯(Is)的活性陰離子聚合得到系列陰離子活性鏈，包括PI-Li+、PS-Li+、PI-b-PS-Li+和PS-b-PI-Li+，將這些陰離子活性鏈用二苯基乙烯(DPE)封端后再與Poly(ECH-co-EO)上的甲基氯進行偶聯(lián)反應，得到具有不同組成的接枝共聚物。我們還通過模型實驗的設計，即合成Poly(ECH-co-EO)-Bu和Poly(ECH-co-EO)-DPE-Bu，比較并研究DPE對接枝效率的影響，結果

4、證明，在室溫下，DPE封端可顯著提高共聚物的接枝效率。最后，通過GPC、NMR、FTIR等手段，對中間產(chǎn)物和目標產(chǎn)物進行了表征。利用DSC對聚合物的熱力學行為進行了研究，結果表明，隨著側鏈組分和分子量的變化，共聚物的玻璃化轉變溫度有明顯不同。
　　(2)采用活性陰離子聚合技術合成聚異戊二烯主鏈(PI），并利用H2O2/HCOOH原位環(huán)氧化體系將PI上的部分雙鍵環(huán)氧化得到環(huán)氧化聚異戊二烯(EPI)。然后，使陰離子活性鏈進攻EPI上的

5、環(huán)氧基團得到不同組成的接枝共聚物PI-g-PS、PI-g-PI、PI-g-(PI-b-PS)和PI-g-(PS-b-PI)，且所得共聚物的每一個接枝位點都含一個羥基。隨后，利用PI-g-PS為大分子引發(fā)劑、DPMK為質子化試劑，引發(fā)EO的開環(huán)聚合得到兩親性接枝共聚物PI-g-PS/PEO。最后，通過GPC和NMR等手段對目標產(chǎn)物和中間產(chǎn)物進行了詳細表征。利用DSC研究了其熱力學行為，結果表明，隨著PEO含量升高，PI-g-PS/PEO結