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阴离子聚合具有聚合速度快,分子量分布均一,分子量可控等优点,并且由于阴离子聚合为活性聚合,可合成特定结构的聚合物,如嵌段共聚物,星型、梳型等聚合物,达到聚合物分子设计的目的。
本文首先在非极性溶剂环己烷中,分别以正丁基锂(n-BuLi)和1,1-二苯基己基锂(DPHLi)为引发剂,在不同温度下进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的阴离子溶液聚合。使用DPHLi为引发剂的产物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的产率(87.4%)比使用n-BuLi为引发剂的PMMA的产率(24.3%)高,且分子量分布(MWD)窄(1.418<2.531)。
在极性溶剂四氢呋喃(THF)中添加具有较大空间位阻的P配合物作为添加剂进行MMA阴离子聚合,添加P配合物的PMMA样品的产率较高,都在75%以上。P配合物的添加量不同对聚合物产率的影响有一个大致的趋势:随着np配合物∶nn-BuLi的增加,产率是一个先增加后减小的过程,在np配合物∶nn-BuLi=7∶1时,PMMA的产率得到最高,为93.1%,远远高于不加P配合物的PMMA的产率(30.5%)。
在THF与环己烷的混合溶剂中,以n-BuLi为引发剂,采用P配合物为添加剂,实现了异戊二烯(Ip)和MMA的阴离子嵌段共聚。分别采用GPC、1H-NMR、FT-IR和DSC对聚合物的结构进行了分析表征。结果表明:随着混合溶剂V四氢呋喃/V环己烷的增大,单体的转化率呈现下降的趋势;同时P配合物的加入,堵塞了正、负离子对之间的部分通道,有效地抑制了MMA段聚合副反应的发生,在0℃成功合成了分子量分布窄(1.21)的聚异戊二烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PI-b-PMMA),并且共聚物中(PI)n链段以3,4结构链节为主。