丙烯酸丁酯碘转移细乳液聚合动力学

碘转移聚合(ITP)是一种链调控剂易得的可逆失活自由基聚合法,细乳液ITP具有高的链调控剂使用效率和乳液稳定性。以碘仿为链转移剂、2,2’-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AIBA)为引发剂,进行丙烯酸丁酯(BA)细乳液ITP,研究AIBA浓度、碘仿浓度和聚合温度对BA聚合转化率、反应速率、聚丙烯酸丁酯(PBA)平均分子量和分子量分布的影响。结果表明:BA细乳液ITP反应快,前期符合一级反应特征,表观反应速率常数随AIBA浓度增大和聚合温度升高而增大;碘仿浓度对反应速率影响不大,但影响PBA的分子量,当碘仿相对单体的摩尔浓度由1‰降低到0.25‰时,转化率大于90%的PBA的数均分子量由1.2×10^(5)增大到5.0×10^(5)左右。以PBA为大分子调节剂种子乳液进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)扩链(其中BA与MMA物质的量比为1:1),成功制备了分子量和乳胶粒子粒径均增大的PMMA-b-PBA-b-PMMA共聚物乳液。聚合动力学研究和聚合物结构表征证实了BA和MMA细乳液聚合的“活性”特征。

碘转移本体聚合制备PS-b-PBA-b-PS共聚物:聚合动力学、结构和性能

以碘仿为链转移剂、偶氮类化合物为引发剂,通过碘转移本体聚合合成碘封端聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),并以其调节苯乙烯扩链聚合,制得聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)共聚物,研究了聚合动力学、共聚物结构和性能。发现丙烯酸丁酯均聚和苯乙烯扩链聚合均符合活性自由基聚合特征,反应初始BA与CHI3物质的量比n_(BA,0)/n_(CHI3,0)从100/1增至1 000/1时,I-PBA-I数均分子量由15 000增大到134 500;以数均分子量为28 400的I-PBA-I为大分子链转移剂,反应初始BA与St物质的量比n_(BA,0)/n_(St,0)为1/1、1/2、1/3和1/4时扩链得到数均分子量分别为46 000、69 000、97 500、127 000的PS-b-PBA-b-PS共聚物;嵌段共聚物微相分离,在增韧的同时保持一定的透光率,PS与PBA物质的量比n_(PS)/n_(PBA)为3.85/1的嵌段共聚物抗冲强度与商品化阴离子活性聚合苯乙烯-丁二烯嵌段共聚树脂相当。