氮氧稳定自由基聚合与原子转移自由基聚合结合制备?梳形支化聚苯乙烯的反应行为

• 作者: 俞强 刘佳楠 徐晓梅 朱梦冰 王美玉 陆梦雅
• 来源期刊: 高校化学工程学报
• 学科: 化学
• 关键词: 梳形支化聚苯乙烯 氮氧稳定自由基聚合 原子转移自由基聚合 反应行为
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 所属期刊栏目: 化学工艺
• 页码范围: 98-103
• 页数: 6页
• 分类号: O631.5|O632.13
• 字数: 4651字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2013.12.31.05

摘要

为了实现对梳形支化聚苯乙烯结构的精确控制，采用核磁共振(1H-NMR)、多角度激光散射联用凝胶渗透色谱(GPC-MALLS)和气相色谱(GC)表征聚合物结构和观察反应动力学，研究了苯乙烯(St)与对氯甲基苯乙烯(p-CMS)氮氧稳定自由基共聚合(NMP)制备 P(St-co-CMS)的反应行为以及以 P(St-co-CMS)为大分子引发剂引发苯乙烯原子转移自由基聚合(ATRP)制备梳形支化聚苯乙烯的反应行为。结果表明，在反应温度为130℃，苯甲醚为溶剂，BPO/HTEMPO为引发体系引发St与p-CMS的氮氧稳定自由基共聚合过程中，St和p-CMS的转化速率接近，p-CMS按其在单体混合物中的比例均匀进入共聚物分子链，共聚物分子量随转化率增加线性增大，P(St-co-CMS)的组成和分子量可控。在反应温度为100℃，苯甲醚为溶剂，CuCl/PMDETA为催化体系，P(St-co-CMS)为引发剂引发St的ATRP反应体系中，氯甲基全部用于引发St聚合，形成梳形支链；低转化率阶段，聚合物分子量随转化率增加呈线性增长，分子量分布较窄；在较高转化率下，聚合体系发生交联，形成凝胶；P(St-co-CMS)中p-CMS含量越高，凝胶越早发生。通过选择不同p-CMS含量的 P(St-co-CMS)为大分子引发剂以及将苯乙烯转化率控制在一定范围，制得了主链分子量在25000~30000、支链数目在6.3~42.6、支链分子量在6000~17000的一系列梳形支化PS。