N-甲基咪唑類有機酸鹽介質(zhì)中MMA活性聚合及星形聚合物合成的研究.pdf

1、本文以一系列N-甲基咪唑羧酸鹽離子液體為反應(yīng)介質(zhì)，成功地進行了甲基丙烯酸甲酯（MMA）的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）及AGET-ATRP（Activator Generated by Electron Transfer ATRP）。考察了聚合溫度、聚合時間、反應(yīng)物的配比（如還原劑用量的影響、引發(fā)劑用量的影響等）等因素對聚合動力學(xué)、聚合物分子量和分子量分布的影響，計算了不同條件下的動力學(xué)數(shù)據(jù)，并比較了離子液體中不同的陰離子對該聚合反應(yīng)的

2、影響。以制得的聚甲基丙烯酸甲酯作為大分子引發(fā)劑進一步進行了擴鏈反應(yīng)，合成了具有窄分子量分布的擴鏈聚合物。最后初步探索了此方法在合成有機/無機雜化材料方面以及星形聚合物方面的應(yīng)用。本文共分為四部分：
　　第一章：綜述了原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的特點及基本原理，系統(tǒng)總結(jié)了研究ATRP的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及在高分子合成中的應(yīng)用，討論了離子液體在ATRP應(yīng)用方面的研究進展，以及溶劑性質(zhì)對ATRP的影響，并由此提出了本課題的研究目標(biāo)和研究思路。

3、r>　　第二章：在N-甲基咪唑甲酸鹽（[Hmim][HCOO]）離子液體中，考量了以CuBr為催化劑，有機溶劑（四氫呋喃、丙酮）對MMA的ATRP聚合的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在直接以[Hmim][HCOO]離子液體為反應(yīng)介質(zhì)時，聚合速度很快，但分子量分布較寬、可控性較差；而加入一定量的有機溶劑后，聚合的反應(yīng)速率有所變慢，動力學(xué)實驗等結(jié)果表明該體系下聚合具有“活性”/可控特征，得到的聚合物分子量分布更窄。
　　第三章：以三種甲基咪唑羧酸鹽

4、（甲基咪唑甲酸鹽、甲基咪唑乙酸鹽、甲基咪唑丙酸鹽）為聚合介質(zhì)，α-溴代異丁酸乙酯/溴化銅/對苯二酚為引發(fā)體系，研究了甲基丙烯酸甲酯（MMA）在不加任何有機配體情況下的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合。隨著離子液體中陰離子取代基鏈長的增加，反應(yīng)速率逐漸減小，即kapp([Hmim][HCOO])＞kapp([Hmim][CH3COO])＞kapp([Hmim][CH3CH2COO])，反應(yīng)呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。動力學(xué)研究及擴鏈聚合結(jié)果表明，該體系中MMA的

5、聚合具有活性自由基聚合的特征。其他條件不變，只改變聚合體系中的α-溴代異丁酸甲酯和溴化銅的比例為1:1和3:1；以及其他條件不變，只改變聚合體系中的對苯二酚和溴化銅的比例為1:1和0.5:1時，聚合均具有活性/可控的特征，所得的PMMA分子量分布較窄（MW/Mn＜1.25）。
　　第四章：在N-甲基咪唑乙酸鹽（[Hmim][CH3COO]）離子液體中，以自已合成的以三（羥甲基）丙烷為核的三臂引發(fā)劑（A）以及以甲基三甲氧基硅烷為核的