对—氯苯乙烯和丙烯酸甲酯梯度共聚物的微观结构表征

论文摘要

本论文运用核磁共振方法（NMR）对由原子转移自由基聚合（ATRP）方法得到的具有“活性”聚合特征的对-氯苯乙烯（S）和丙烯酸甲酯（M）梯度共聚物结构进行了表征。通过1H、13C核磁共振方法和对羰基13C峰峰面积的拟合积分研究了共聚物的单体以及以M为中心的三元组序列结构的组成含量随转化率的变化，并计算了共聚物中分别以M为中心的三元组（SMS、SMM／MMS及MMM）和以S为中心的三元组（MSM、MSS／SSM及SSS）序列结构的瞬时生成概率，即在某一时间点或转化率上分子链末端生成某种三元组的概率。研究结果表明共聚物链中S和M单体累积含量随着转化率的增大分别表现出减小和增大的梯度变化趋势，三元组微观序列结构的变化趋势中，MSS／SSM、SMS、SSS呈现出单调下降的梯度变化，MMM呈现单调上升的梯度变化，而MSM和SMM／MMS则随着转化率的增加达到一个最大值，然后呈现下降。核磁共振的实验和瞬时生成概率的计算在研究以M为中心的三元组序列结构的含量变化中，得到了相同的规律。为了验证瞬时生成概率在ATRP体系中的可应用性，又以ATRP体系下对-氟苯乙烯和丙烯酸甲酯的梯度共聚物为例，运用核磁共振实验数据对根据上述理论预测的结果进行了验证，结果表明，瞬时生成概率和NMR实验的方法在表征梯度共聚物微观结构的含量变化规律上是一致的，两种方法具有相辅性。在对对-氯苯乙烯（S）和丙烯酸甲酯（M）梯度共聚物羰基13C峰峰面积的积分和计算中，采用了DM2002对各组峰进行拟合，发现当用七个峰对三组羰基13C峰进行拟合时更接近实际谱图，应该是对应于更精细的五元组序列结构，根据它们的含量随转化率的变化关系以及相应的瞬时生成概率的计算，本论文对这七个小峰进行了指认。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 梯度共聚物
• 1.3 本论文主要研究内容及意义
• 参考文献
• 第二章 ATRP体系下的对-氯苯乙烯和丙烯酸甲酯梯度共聚物的实验表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 梯度共聚物的原子转移自由基共聚合成
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 本体系聚合过程中的活性聚合特征
• 2.3.2 共聚物中组分累积组成变化的NMR表征
• 2.3.3 五元组序列结构的DM2002模拟结果和初步指认
• 参考文献
• 第三章 对-氯苯乙烯和丙烯酸甲酯梯度共聚物瞬时组成变化表征
• 3.1 引言
• 3.2 本体系中共聚物的瞬时生成概率
• 3.2.1 瞬时生成概率的计算
• 3.2.2 三元组瞬时生成概率公式可行性验证
• 3.2.3 五元组瞬时生成概率的计算
• 3.3 ATRP体系下对-氯苯乙烯和丙烯酸甲酯梯度共聚物的反应机理
• 3.4 结论
• 参考文献
• 发表论文
• 致谢