论文摘要
超临界CO2由于具有无毒、不易燃烧、环境友好、来源丰富、价格便宜以及温和的临界条件等众多优势,可作为一种绿色溶剂,应用于萃取、有机反应、纳米微粒合成、催化等领域。它既具有类似气体的高扩散性,又具有类似液体的较大密度,这些特点保证了它可以替代现今工业生产中大量使用的、通常是有毒的有机溶剂,从而明显改善由于使用有机溶剂所带来的环境污染问题。尽管超临界CO2具有种种优势,但是它的应用却经常受到限制。这是因为CO2的极性很弱,因而极性物质在超临界CO2中的溶解度很小,为了增加这些物质在超临界CO2中的溶解度,常用的解决方法是使用亲CO2的表面活性剂。目前用于超临界CO2的表面活性剂多是含氟或含硅的化合物,这些物质或是有毒或是不易降解、价格昂贵,所以急需寻找一种安全、环保、便宜、易降解的物质以取代上述物质。而低分子量的聚乙酸乙烯酯（OVAc）就具有上述特点,并且可以适度的溶解在超临界CO2中。而低分子量聚乙酸乙烯酯的制备通常是对普通的聚乙酸乙烯酯（PVAc）进行萃取、分级以得到低分子量的聚合物,但是该方法效率低下、耗费时间（通常需要几天时间）,因而本文拟使用可逆加成—断裂链转移（RAFT）聚合方法来制备低分子量聚乙酸乙烯酯,并探讨影响分子量分布的种种因素,这对于扩展超临界CO2应用领域以及探索聚合物在CO2中的相行为理论都具有十分重要的意义。全文共分为三个部分:第一部分详细论述研究背景,并说明该研究的重要性。第二部分将探讨用于RAFT反应的链转移剂EOSPE（2-乙氧基硫代羰基-丙酸甲酯）的合成。本文采用醇钠和溴代酯反应合成EOSPE,然后用FT-IR、1H NMR等方法对获得的EOSPE进行结构表征,证明合成的产物为EOSPE。第三部分对乙酸乙烯酯（VAc）实施RAFT聚合,探讨聚合物分子量设计的可行性。考察了反应温度、链转移剂浓度、引发剂浓度对PVAc分子量及其分布的影响。采用GPC、FT-IR、1H NMR等方法对所得产物的结构进行了详细表征。详细分析了分子量的设计值与实际值、分子量与转化率的关系,结果表明,RAFT聚合反应可以有效的控制产物分子量及分子量分布（PDI在1.21.3）,当增大链转移剂浓度、减小引发剂浓度、降低温度,都能使分子量分布变窄。
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摘要ABSTRACT1 文献综述1.1 课题背景2 的发展及应用概述'>1.2 超临界CO2的发展及应用概述2 简介'>1.2.1 超临界CO2简介2 的优势'>1.2.2 超临界CO2的优势1.2.2.1 控制溶质在其中的溶解度2 具有惰性'>1.2.2.2 超临界CO2具有惰性2 的溶解能力'>1.2.2.3 超临界CO2的溶解能力2 能对高聚物溶胀'>1.2.2.4 超临界CO2能对高聚物溶胀2 使产物易纯化'>1.2.2.5 超临界CO2使产物易纯化2 的应用'>1.2.3 超临界CO2的应用1.2.3.1 用做反应介质1.2.3.2 萃取分离1.2.3.3 材料制备2 用于精密清洗和喷漆技术'>1.2.3.4 超临界CO2用于精密清洗和喷漆技术2 的局限性'>1.2.4 超临界CO2的局限性2 表面活性剂研究进展'>1.3 亲CO2表面活性剂研究进展1.3.1 含氟化合物表面活性剂1.3.2 含硅化合物表面活性剂1.3.3 碳氢聚合物表面活性剂1.3.4 用于超临界二氧化碳表面活性剂的展望1.4 PVAc 的优势1.5 可逆加成断裂链转移聚合（RAFT）1.5.1 RAFT 聚合的发展情况1.5.2 RAFT 聚合机理1.5.3 RAFT 试剂1.5.3.1 链转移剂的结构特点1.5.3.2 链转移剂的合成1.5.4 影响RAFT 聚合的因素1.5.4.1 链转移剂的影响1.5.4.2 引发剂的影响1.5.4.3 链转移剂与引发剂比例影响1.5.4.4 温度的影响1.5.5 RAFT 聚合的可聚合单体1.6 本课题提出的目的和研究内容2 2-乙氧基硫代羰基-丙酸甲酯（EOSPE）的合成2.1 实验部分2.1.1 实验原料2.1.2 实验原理2.1.3 实验装置2.1.4 实验步骤2.1.5 分离与提纯2.1.6 结构表征2.2 结果与讨论2.2.1 EOSPE 的红外表征2.2.2 核磁（1H NMR）表征2.2.3 温度对反应的影响2.3 本章小结3 低分子量、溶于超临界二氧化碳的聚乙酸乙烯酯的制备3.1 实验部分3.1.1 实验原料3.1.2 实验原理3.1.2.1 RAFT 聚合机理3.1.2.2 分子量可控PVAc 的设计原理3.1.3 分子量可控PVAc 的合成3.1.3.1 原料的精制3.1.3.2 实验步骤3.1.4 测试及表征3.2 结果与讨论3.2.1 PVAc 样品的红外表征3.2.2 PVAc 的核磁表征3.2.3 PVAc 样品的GPC 表征3.2.4 PVAc 分子量可控性的讨论3.2.5 转化率与分子量的关系3.2.6 影响合成分子量可控PVAc 的因素3.2.6.1 链转移剂种类的影响3.2.6.2 EOSPE 浓度对分子量以及分布的影响3.2.6.3 温度的影响3.2.6.4 引发剂用量的影响3.3 本章小结4 全文总结致谢参考文献
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