RAFT法制备两亲性嵌段聚合物PAS及其在乳液聚合中的应用

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caonidaye_bibibi
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本文首先根据文献制备了小分子RAFT试剂2-叔丁基硫醇羰基酰乙酸(BCSPA),采用可逆加成-断裂链转移方法(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer polymerization,RAFT),通过与丙烯酸的溶液聚合构筑不同结构与组成的大分子链转移剂PAA-BCSPA;固定AA的用量,考察了AIBN和BCSPA的用量对比、聚合反应温度对转化率的影响,结果显示n(AIBN):n(BCSPA)=8:1,反应温度为70℃时,聚合物生成速率恒定,表现出明显的活性聚合特征;利用大分子链转移剂用于制备出了不同组成和结构的PAS嵌段共聚物,在此聚合过程中,探讨了在相同PAA-BCSPA含量下,AIBN与疏水单体用量对聚合反应的影响,并据此制备出符合活性聚合特征的嵌段共聚物PAS,聚合物分子质量在2733-2807g/mol之间,分子量分布在1.01-1.10之间,实现对PAS的结构调控。研究了由碳酸氢钠碱化后PAS的CMC值随AA与St比例变化的影响,结果表明:随着PASN中丙烯酸含量增加,聚合物的临界胶束浓度呈现下降趋势,并且CMC值最低为3.97x10-6mol/ml。将聚合物PASN应用于PMMA乳液聚合中,通过动力学测试,其结果表明:合成的大分子乳化剂对于乳液聚合的聚合速率具有调控的作用,而且转化率与时间呈现线性关系,仍然具有反应活性。利用红外光谱表征了乳液聚合产物的结构,并证实了大分子乳化剂与乳胶粒子之间的锚定作用。研究了不同疏水亲水比例的大分子乳化剂对于乳液的稳定性、粒子尺寸的影响,还研究了提高乳液固含量的方式对于乳液的稳定性的影响。实验结果表明:PMMA乳液体系随着固含量的提高,其乳胶粒子的尺寸逐渐增大,Zeta电位和电导率并随之降低;大分子乳化剂PASN中的亲水链段的长度增加,所得到的粒子尺寸随之降低;以后补加预乳液的方式可以有效的提高乳液的固含量,并且乳液体系仍然保持稳定;由大分子乳化剂合成的乳液对p H值具有响应性,结果表明:在调整p H值后,乳液体系仍然保持稳定,且乳液粒子尺寸变化不大。研究了不同种类的乳化剂对于乳胶粒子分子量的影响。实验证明:自制的大分子乳化剂PASN对乳胶粒子的分子量起到了有效的控制,分子量分布在1.40-1.64之间,仍然符合活性自由基特征。
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