功能端基聚苯乙烯及其共聚物的合成与表征文献综述
2020-04-29 19:03:55
文 献 综 述 1 概述 1.1 活性聚合 传统的自由基聚合反应是一个符合概率统计的随机过程,很难精准控制所得聚合物的组成和结构。
随着高分子研究的不断深入和发展,如高分子应用于自组装及作为光、电、磁功能材料和生物医用材料等,合成具有指定组成和结构的高分子成为高分子合成化学的重要研究领域。
SZWARC 在无水、无氧等条件下,以萘钠引发苯乙烯聚合,发现不存在链转移和链终止。
于1956 年首次提出了”活性聚合物”( Living Polymer) 的概念,并确立了活性聚合的技术和方法[1-2]。
其特征在于: (1) 聚合动力学呈现一级动力学行为,即聚合速率与体系中的单体浓度呈线性关系,ln[M]0 /[M]对时间 t 作图应是直线关系,一般来讲链引发速率大于链增长速率; (2) 具有预期的聚合度,即所得聚合物的数均相对分子质量与单体转化率呈线性关系; (3) 所得聚合物的相对分子质量分布符合泊松分布即分布窄,接近于 1; (4) 所得聚合物保持活性,即具有再引发单体聚合的能力。
这一聚合技术提供了传统聚合反应所无法提供的手段,使得高分子的分子设计成为现实:(1) 通过控制单体和引发剂之间的物质的量之比可以精准合成不同相对分子质量的聚合物;(2) 通过顺序加料法可以合成指定结构的多嵌段聚合物;(3) 通过合理的结构设计可以得到末端功能化聚合物以及复杂拓扑结构的聚合物( 如星形、刷状、超支化、环状聚合物等) 。
此后人们发展了活性阳离子聚合[3-4],活性开环聚合[5],基团转移聚合[6],极性单体( 如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯) 的活性阴离子聚合[7]等。
但上述活性聚合方法存在有聚合反应条件苛刻、聚合工艺流程复杂、难以工业化应用等不足。
同时,上述活性聚合技术的单体覆盖面较窄,主要为苯乙烯、( 甲基) 丙烯酸酯类等单体,使得分子结构的可设计性较差,除了由阴离子聚合制备的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物( SBS) 和溶液丁苯橡胶实现了工业化以外,其他活性聚合方法很少有工业化应用。
自由基聚合具有单体来源广泛、合成工艺多样、操作简便、容易实现工业化等优点,因此活性/可控自由基聚合的研究与开发更具有实际应用意义。
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