十二烷基苯磺酰氯引发的原子转移自由基聚合研究

论文摘要

本文合成了一种原子转移自由基聚合引发剂十二烷基苯磺酰氯，这种引发剂既含有可引发原子转移自由基聚合的磺酰氯官能团，又含有长链疏水烷基。以十二烷基苯磺酰氯为引发剂，氯化亚铜（CuCl）/2,2’-联吡啶为催化剂进行了甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸乙酯的原子转移自由基聚合（ATRP）研究，并改变其设计分子量，对每个单体都进行几组不同实验，结果表明聚合为活性自由基聚合过程。通过对这三类单体的聚合过程的研究，得到该引发体系与这些常规单体进行原子转移自由基聚合时的反应温度、用料配比等对反应速率、平均分子量及其分布等的影响数据，总结了反应规律，考察了引发效率。在研究上述三种单体原子转移自由基聚合规律的基础上，利用该引发体系尝试了丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酸叔丁酯的原子转移自由基聚合，目的是得到不同分子量的聚合物，再进行水解制备两亲性聚合物。实验发现，以甲基丙烯酸叔丁酯为单体进行ATRP聚合可以得到窄分子量分布的聚合物，并通过1H NMR、GPC等方法验证了其结构。将该聚合物水解，得到了以十二烷基苯基为疏水端、甲基丙烯酸链段为亲水端的两亲性聚合物。该聚合物具有表面活性，可以明显降低水的表面张力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 活性自由基聚合
• 1.1.1 稳定自由基聚合
• 1.1.2 原子转移自由基聚合
• 1.1.3 可逆加成-断裂链转移自由基聚合
• 1.1.4 引发转移终止剂自由基聚合
• 1.1.5 退化转移自由基聚合
• 1.2 磺酰卤化物引发的ATRP
• 1.2.1 磺酰卤化物引发的ATRP的机理
• 1.2.2 聚合体系
• 1.2.2.1 催化体系
• 1.2.2.2 引发剂
• 1.2.2.3 单体
• 1.3 本论文的研究思路
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.1.1 引发剂
• 2.1.2 单体
• 2.1.3 催化剂
• 2.1.4 溶剂
• 2.1.5 沉淀剂
• 2.1.6 其它试剂
• 2.2 实验过程
• 2.2.1 引发剂十二烷基苯磺酰氯（DBSC）的合成
• 2.2.2 以DBSC为引发剂的原子转移自由基聚合
• 2.2.3 水解
• 2.2.4 测试与表征
• 2.2.4.1 单体转化率
• 2.2.4.2 聚合物的分子量及其分布
• 2.2.4.3 结构分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 DBSC的结构表征
• 3.2 DBSC引发MMA的ATRP
• 3.3 DBSC引发St的ATRP聚合
• 3.4 DBSC引发EA的ATRP聚合
• 3.5 DBSC引发tBA的ATRP聚合
• 3.6 DBSC引发仍MA的ATRP聚合
• 3.7 水解
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书