论文题目: 乙烯基单体与氟硅氧烷二嵌段共聚物的活性阴离子聚合合成与表征
论文类型: 博士论文
论文专业: 化学工程与技术
作者: 易玲敏
导师: 陈丰秋,詹晓力
关键词: 活性阴离子聚合,嵌段共聚,阴离子开环聚合,聚甲基三氟丙基硅氧烷,聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,高真空技术
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 乙烯基聚合物中引入含氟聚硅氧烷链段形成窄分子量分布的、分子结构可控的二嵌段共聚物,可望赋予嵌段共聚物独特的微相形态结构和物理化学性质,从而可获得具有特殊性能与应用价值的新型聚合物材料。迄今为止,要合成窄分子量分布的、分子结构可控的A-B二嵌段共聚物,活性阴离子聚合是最有效方法,而高真空和易破封口实验技术是实现真正意义上的活性阴离子聚合的技术关键。 本文拟对苯乙烯（St）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）乙烯基类单体与含氟硅氧烷单体1,3,5-三甲基-1,3,5.三（3’,3’,3’-三氟丙基）环三硅氧烷（F3）的活性阴离子嵌段共聚合、嵌段共聚物结构与性能表征展开研究。 上述共聚体系中,包含乙烯基单体的活性阴离子聚合,以及活性阴离子聚合产生的活性聚合物（PS-Li,PMMA-Li）碳负离子活性中心进攻F3,进而形成含有碳碳大分子链段的硅氧链氧负离子活性中心对F3的阴离子开环聚合。因此在这一阴离子嵌段共聚过程中可能存在导致聚合物分子量分布变宽、或出现严重的均聚物污染、或无法得到嵌段共聚物的一些因素:1) 碳链大分子碳负离子的活性强弱能否进一步引发F3开环聚合? 2) 聚合体系能否抑制F3开环聚合中易发生的“反咬”和再分布副反应以阻止分子量分布变宽和分子量减小? 3) MMA作为含强亲电性基团的α,β-不饱和酯,阴离子聚合中能否抑制极易发生的“反咬”反应? 这些问题是目前有关的研究,尤其是含氟聚硅氧烷的A-B二嵌段共聚物报道甚少的原因,同时也是本文着重解决的合成问题。 在得到上述嵌段共聚物的基础上,嵌段共聚物的微相分离形态与尺度、玻璃化转变行为、热降解行为以及表面物理化学性能等结构与性能的表征同样是本文研究的重点。 因此,本文从聚合物的合成、结构与性能出发,分别对PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物、PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物进行了系统研究,研究成果如下: 1 建立了高真空与易破封口阴离子聚合实验技术与装置,为活性阴离子聚合及嵌段共聚物的合成提供了实验平台。 本文建立了极限压强可达10-4Pa的高真空与易破封口阴离子聚合实验技术与装置,实现了高真空条件下的单体和溶剂的精制、转移与分装,辅助试剂的合
论文目录:
摘要
ABSTRACT
目录
第一章、绪论
第二章、文献综述
2．1 活性阴离子聚合
2．1．1 活性聚合
2．1．2 阴离子聚合的特点
2．1．3 阴离子聚合的实现方法
2．1．3．1 惰性气体保护法
2．1．3．2 高真空聚合实验技术
2．2 嵌段共聚物
2．2．1 嵌段共聚物及其合成
2．2．2 嵌段共聚物热力学
2．2．2．1 嵌段共聚物的微相形态
2．2．2．2 嵌段共聚物的热力学理论
2．3 乙烯基单体与硅氧烷的嵌段共聚
2．3．1 非极性乙烯基单体与二甲基硅氧烷的嵌段共聚物
2．3．1．1 嵌段共聚物的合成
2．3．1．2 嵌段共聚物的结构与性能
2．3．2 极性乙烯基单体与二甲基硅氧烷的嵌段共聚物
2．3．2．1 嵌段共聚物的合成
2．3．2．2 嵌段共聚物的结构与性能
2．3．3 乙烯基单体与含氟硅氧烷嵌段共聚物
2．4 F_3的阴离子开环聚合
2．4．1 本体开环聚合
2．4．2 溶液开环聚合
2．4．3 细乳液开环聚合
参考文献
第三章、高真空阴离子聚合技术的建立
3．1 前言
3．2 高真空实验装置
3．2．1 高真空装置的建立
3．2．2 高真空实验的检漏技术
3．3 易破封口实验技术的建立
3．3．1 易破封口及玻璃仪器
3．3．2 玻璃管架及其应用
3．4 高真空技术的基本实验操作
3．4．1 试剂的冷冻除气
3．4．2 蒸馏
3．4．3 试剂的纯化
3．4．3．1 溶剂的纯化
3．4．3．2 单体的纯化
3．4．4 烷基锂化合物的合成
3．4．5 试剂的分装和稀释
3．4．6 聚合反应
3．5 结论
参考文献
第四章、PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物的合成及其分子结构表征
4．1 前言
4．2 实验部分
4．2．1 原料及其处理
4．2．2 嵌段共聚物的合成
4．2．3 表征方法
4．3 结果与讨论
4．3．1 PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物的合成
4．3．2 PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物合成的影响因素
4．3．3 嵌段聚合机理分析
4．4 结论
参考文献
第五章、PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物的微相分离研究
5．1 前言
5．2 实验部分
5．2．1 材料与试剂
5．2．2 试样制备
5．2．3 测试方法
5．3 结果与讨论
5．3．1 PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物的热力学分析
5．3．2 PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物的微相分离形态
5．3．2．1 高温下的平衡微相分离形态
5．3．2．2 不同溶剂对常温下微相分离形态的影响
5．4 结论
参考文献
第六章、PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物的性能研究
6．1 前言
6．2 实验部分
6．2．1 材料与试剂
6．2．2 测试方法
6．3 结果与讨论
6．3．1 PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物的玻璃化转变行为
6．3．2 PS-b-PMTFPS二嵌段共聚物的热降解行为
6．3．3 PS-b-PMTFPS二嵌段嵌段共聚物膜的表面性能
6．3．4 PS-b-PMTFPS二嵌段嵌段共聚物膜的表面化学组成
6．4 结论
参考文献
第七章、PS-b-PMTFPS／PS共混体系的表面物理化学性能研究
7．1 前言
7．2 实验部分
7．2．1 材料与试剂
7．7．2 试样制备
7．2．3 接触角测试
7．3 结果与讨论
7．3．1 不同PMTFPS含量共混聚合物膜的表面性能
7．3．2 退火对共混聚合物膜表面性能的影响
7．3．3 退火温度对共混聚合物膜表面性能的影响
7．3．4 退火时间对共混聚合物膜表面性能的影响
7．3．5 不同溶剂对共混聚合物膜接触角的影响
7．4 结论
参考文献
第八章、PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物的合成与表征
8．1 前言
8．2 实验部分
8．2．1 试剂及其处理
8．2．2 特殊偶联剂法合成PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物
8．2．2．1 PMTFPS-BzCl的合成
8．2．2．2 PMTFPS-BzCl与PMMA-Li的偶联反应
8．2．3 特殊引发剂法合成PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物
8．2．3．1 含缩醛官能团有机锂引发剂的合成
8．2．3．2 PMMA-OH的合成
8．2．3．3 PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物的合成
8．2．4 表征方法
8．3 结果与讨论
8．3．1 特殊偶联剂法合成PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物
8．3．1．1 PMTFPS-BzCl的合成
8．3．1．2 PMTFPS-BzCl与PMMA-Li的偶联反应
8．3．2 特殊引发剂法合成PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物
8．3．2．1 含缩醛官能团有机锂引发剂的合成
8．3．2．2 PMMA-OH的合成
8．3．2．3 PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物的合成
8．4 结论
参考文献
第九章、PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物热性能的研究
9．1 前言
9．2 实验部分
9．2．1 材料与试剂
9．2．2 测试方法
9．3 结果与讨论
9．3．1 PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物的玻璃化转变行为
9．3．2 PMMA-b-PMTFPS二嵌段共聚物的热降解行为
9．4 结论
参考文献
第十章、总结与展望
攻读博士学位期间发表的论文
致谢
发布时间: 2006-05-10
参考文献
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