丙烯腈/2-乙烯基吡啶共聚物合成动力学及其降解表观活化能研究

以偶氮二异丁腈为引发剂,在H2O/N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶剂中成功实现了丙烯腈(AN)和2-乙烯基吡啶(EPD)的共聚反应,研究了共聚反应动力学规律和AN/EPD共聚物的热解反应动力学规律,得到了共聚反应动力学方程和AN/EPD共聚物热解反应表观活化能.当H2O/DMF(重量比)=100/0时,共聚反应动力学方程为R∝[AIBN]0.695[AN]1.89[EPD]1.41,AN/EPD共聚物热解反应表观活化能为84.8 kJ/mol;当H2O/DMF(重量比)=0/100时,共聚反应动力学方程为R∝[AIBN]0.542[AN]1.15[EPD]1.02,AN/EPD共聚物热解反应表观活化能为138.6 kJ/mol.在H2O含量较多的反应体系中,共聚反应机理倾向于悬浮聚合;而在含DMF较多的反应体系中,共聚反应机理倾向于溶液聚合.随着EPD含量的增加,AN/EPD共聚物热解反应表观活化能降低,但当EPD/AN(摩尔比)超过3/100后,共聚物热解反应表观活化能变化不明显,当聚合反应条件为CAN=5.0 mol/L,CAIBN=0.006mol/L,CPVA=0.20g/L,H2O/DMF(重量比)=100/0,T=60℃,t=18 min,EPD/AN(摩尔比)=5/100时,合成得到的AN/EPD共聚物热解反应表观活化能为72.9kJ/mol.