ATRP法在SiO-,2-表面接枝聚甲基丙烯酸縮水甘油酯的研究.pdf

1、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(atomtransferradicalpolymerizatin，ATRP)和在無機微粒表面接枝聚合物進行粒子改性都是近年來備受關(guān)注的研究領(lǐng)域，具有重要的理論意義與應(yīng)用前景。本文旨在采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法在納米二氧化硅表面接枝聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA)，研究甲基丙烯酸縮水甘油酯(glycidylmethacrylate，GMA)室溫下進行均聚合和接枝聚合的規(guī)律。 以2-溴代丙酸乙酯(ethyl2-

2、bromopropionate，BRA)為引發(fā)劑，溴化亞銅(CuBr)為催化劑，2,2’-聯(lián)吡啶(bpy)為配體，采用開放的溶液聚合體系，ATRP法實施了GMA的可控聚合；用紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1H-NMR)和凝膠滲透色譜(GPC)等手段對活性聚合進行了確認，對均聚物PGMA進行了表征；考察了溶劑極性與單體/引發(fā)劑配比對可控聚合的影響；并進行了動力學(xué)研究，測定了GMA進行ATRP的表觀活化能。研究結(jié)果表明，以環(huán)己酮為溶劑

3、，在常溫下能較好地實現(xiàn)GMA的ATRP可控聚合，不僅具有適當(dāng)?shù)木酆纤俾?，而且可制得分子量分布較窄的均聚物PGMA；以極性較環(huán)己酮小的苯甲醚為溶劑，聚合速率明顯減慢；單體/引發(fā)劑配比對聚合速率有著顯著的影響，配比越小，聚合速率越快，而且單體/引發(fā)劑配比對聚合可控性也有一定的影響；實驗測得以BRA/CuBr/bpy為引發(fā)—催化體系，GMA進行ATRP可控聚合的表觀活化能為61.4kJ/mol。 利用活化納米SiO2粒子上的羥基與2-

4、溴基異丁酰溴(2-bromoisobutyrylbromide，BSB)反應(yīng)，制得了表面帶有引發(fā)基團的SiO2粒子(BSB-SiO2)。以環(huán)己酮為溶劑，CuBr為催化劑，byp為配體，BRA為自由引發(fā)劑，在BSB-SiO2納米粒子上進行了接枝PGMA的反應(yīng)。用熱重分析(TGA)、FTIR和GPC等手段對活性接枝聚合進行了確認，對聚合產(chǎn)物進行了表征。研究結(jié)果表明，接枝聚合反應(yīng)呈現(xiàn)一級反應(yīng)的動力學(xué)規(guī)律，接枝的PGMA具有較窄的分子量分布，接