新型引发剂的制备及引发甲基丙烯酸甲酯聚合研究

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自由基引发剂一直是高分子化学的重点研究领域。本实验室曾合成出了苯甲酰乳酸乙酯等一系列具有类似结构的化合物,实验表明该类化合物能引发烯类单体聚合,但是引发效率较低。本文首次合成出含有两个上述结构的新型化合物2,5-二苯甲酰氧基己二酸二乙酯(2,5-Bis(benzoyloxy)hexanedioic acid diethyl ester,BHDE)和2,8-二苯甲酰氧基壬二酸二乙酯(2,8-Bis(benzoyloxy)azelaic acid diethyl ester,BADE)(结构如下图所示),并利用1H-NMR,IR,MS对其化学结构进行表征。本文利用这两种化合物做了引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合实验,为了确定这两种化合物能够引发聚合,选择在每一个聚合温度下做了两组实验,一组是加了化合物的引发聚合实验,一组是不加化合物的空白聚合实验,实验结果表明当聚合温度低于74℃时,两组实验均不发生聚合,当聚合温度高于86℃时,空白实验会有少量聚合物产生,在74℃86℃范围内,不加化合物的空白实验不会发生聚合现象,而加入了化合物的引发实验则有聚合物产生,因此能够证明两种化合物有引发聚合的能力,引发收率最高能达到50%以上。本文考察了聚合温度、聚合时间、引发剂浓度和溶剂类型对聚合物收率和数均相对分子质量的影响,试验表明聚合物收率与聚合温度、聚合时间、引发剂浓度及溶剂极性呈正比例关系;数均相对分子质量与聚合温度、引发剂浓度呈反比例关系,与溶剂极性呈正比例关系,与聚合时间关系不大。通过考察单体浓度随时间的变化规律,得到了两种化合物引发MMA聚合的聚合反应速率:Rp(BHDE)=0.980molL-1min-1,RP(BADE)=0.962molL-1min-1。本文向聚合体系中加入氮氧稳定化合物TEMPO和DPPH,结果证明了引发剂引发的聚合反应为自由基聚合。电子自旋共振测试证明了化合物在受热情况下能产生两种类型的自由基。利用紫外吸收测试、核磁共振测试等方法推断了两种化合物化学键的断裂位置。本文最后探讨了引发剂结构与性能之间的关系及引发剂引发聚合的方式。
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