基于RAFT过程的N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺和苯乙烯可控自由基共聚合

采用N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺为单体,四氢呋喃做溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,以RAFT试剂二硫代苯甲酸苄酯为链转移剂,成功地进行了N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺和苯乙烯的共聚合反应。结果表明,得到的聚合物数均分子量随单体转化率增加而呈线性增加,且聚合物的分子量分布小于1.5,二硫代苯甲酸苄酯显示出对聚合反应的良好控制作用。通过不同反应温度的聚合反应动力学得到共聚合反应的表观活化能为1.39 kJ/mol。

RAFT试剂存在下的苯乙烯与N-苯基马来酰亚胺细乳液共聚合

制备了S-丙酸-S′-(α-甲基-α′-乙酸)-三硫代碳酸酯(TTC),以TTC作为可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂,对苯乙烯(St)与N-苯基马来酰亚胺(NPMI)的细乳液共聚合进行了研究,用凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振(~1H NMR)对所得共聚物聚苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺(PSt-NPMI)进行了分析。结果表明,在一定范围内,NPMI浓度增大,聚合反应速率提高,相对分子质量分布(Mw/Mn)变宽;NPMI与St发生交替共聚,不仅提高了St聚合的反应速率,而且引入了双官能团羧基,为实现乳聚丁二烯-苯乙烯橡胶(ESBR)官能化提供了思路。

含活性基团马来酰亚胺的RAFT聚合

采用N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺与苯乙烯为单体,以四氢呋喃为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,加入RAFT试剂二硫代苯甲酸苄酯进行RAFT聚合,成功地得到N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺和苯乙烯相对分子质量分布较窄的共聚物,单体转化率基本随聚合反应时间而呈线性增加,且该聚合物的耐热性能也有所提高.

苯乙烯与N-取代马来酰亚胺的可逆加成-断裂链转移交替共聚合

研究了二硫代苯甲酸酯存在下偶氮二异丁腈引发苯乙烯(St)、St与N-对羟基苯基马来酰亚胺(HPM)、St与N-对(2-氯/溴丙酰氧基)苯基马来酰亚胺(CPPM/BPPM)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)均/共聚,聚合物的结构由紫外-可见光(UV-Vis)与凝胶渗透色谱(GPC)表征.结果表明,St的RAFT均聚以及St与N-取代马来酰亚胺的RAFT共聚均呈现活性聚合特征,分子量随着转化率上升而增加,且分子量分布较窄.对于St的RAFT均聚,由于双基终止,聚苯乙烯(PSt)链中"戴帽效率"随着转化率上升逐渐下降.对于St与N-取代马来酰亚胺的RAFT共聚合,电荷转移复合物的形成显著地提高了共聚反应速度,并促进交替结构的形成.随后进行了以P(St-alt-BPPM)引发St的原子转移自由基聚合以制备梳型PSt,结果表明在强极性溶剂中进行的聚合过程失去可控性,所得产物分子量极宽,而在本体聚合中所得聚合物分子量相对较窄,有一定的可控性.

基于Diels-Alder反应的聚氨酯自修复材料设计及研究进展

综述了Diels-Alder反应在聚氨酯领域的应用研究进展,特别是呋喃-马来酰亚胺结构的自修复聚氨酯体系。归纳了DA型线性自修复聚氨酯、DA型支化/交联自修复聚氨酯的特点及研究进展。指出了自修复聚氨酯材料转化为工程材料面对的问题,并展望其发展前景。

PNPMI-b-P4VP-ZnS纳米复合物的RAFT合成及其光学性质可控性

以N-苯基马来酰亚胺(NPMI)和4-乙烯基吡啶-醋酸锌配合物(4VP-Zn(Ac)2)为单体,用可逆断裂链转移聚合(RAFT)方法合成了两亲性聚(N-苯基马来酰亚胺)-b-聚(4-乙烯基吡啶)-ZnS(PNPMI-b-P4VP-ZnS)高分子纳米复合物(PNCs),用核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等对产物进行了表征。随着RAFT嵌段聚合时间由1 h增加到30 h,PNPMI-b-P4VP-ZnS中ZnS的质量分数由8.2%提高到12.6%,ZnS粒径由3 nm增大到200 nm,并由立方向六方晶型转变,复合物中PNPMI-b-P4VP的荧光强度逐渐下降,而ZnS的荧光强度逐渐增大。研究表明,RAFT方法可有效调控PNPMI-b-P4VP和ZnS之间的荧光共振能量转移。PNPMI-b-P4VP-ZnS在生物研究领域具有潜在的应用价值。

基于迪尔斯-阿尔德反应的聚乙二醇自修复材料的制备

合成了呋喃封端的聚乙二醇(F-PEG-F)和含有3个马来酰亚胺官能团的小分子交联剂三(2-马来酰亚胺基乙基)胺(TMEA)。用傅里叶变换红外光谱、核磁分析表征了产物结构。通过F-PEG-F和TMEA反应制备了具有可再加工性能及自修复性能的交联聚合物材料。由于迪尔斯-阿尔德(Diels-Alder,DA)反应的动态可逆性,样品在100℃时发生逆DA(Retro-DA)反应,交联结构破坏。材料损伤后由超景深三维显微镜观察到破坏部位成功愈合,实现了自修复。此外,随着交联剂含量增加,材料拉伸强度有所提高;随着PEG相对分子质量提高,拉伸强度略微下降。当聚乙二醇相对分子质量为6000,交联含量为45%时,拉伸强度达到1.27 MPa,断裂伸长率为44%,60℃时修复率可达到90%。

PTMG250及MIA250的液相色谱-质谱分析

用液相色谱 -电喷雾电离质谱 (LC-ESI/MS)对低聚物聚四氢呋喃二醇 (PTMG2 5 0 )及其马来酰亚胺酯(MIA2 5 0 )进行分离鉴定及半定量分析。实验结果表明 :PTMG2 5 0含有的主要成分是聚合度 (n=2 ,3 ,4)的物质 ,含量分别为 2 2 .78%、2 0 .2 6%、2 2 .2 1 % ;MIA2 5 0含有的主要成分是峰组 (2 +2 ,3 +2 ,4+2 )的物质 ,含量分别为 1 7.92 %、3 2 .5 3 %、2 0 .1 2 %。为评价该类聚合物组成提供技术指标 ,也对优化工艺提供技术依据。

可拉伸环氧聚合物的制备与修复性能

采用不同摩尔比的辛二醇缩水甘油醚(OCG)和含呋喃-马来酰亚胺可逆共价键的环氧缩水甘油醚(FDB)的单体混合物与等当量的聚醚胺(D230)制备了一系列含有可逆共价键的环氧聚合物材料。通过红外光谱、差示扫描量热、热分析、扫描电镜、力学性能测试和光学显微观察等研究了OCG/FDB摩尔比对环氧聚合物热性能、力学性能和修复性能的影响。结果表明,环氧聚合物的玻璃化转变温度随着OCG/FDB摩尔比的增加而降低,拉伸模量、断裂伸长率和低温(70℃)修复率出现先升高后降低的趋势;当n(OCG)/n(FDB)=1.5时,拉伸模量达到(9.57±0.12)MPa,断裂伸长率达到315.8%±3.9%,修复率达到78.86%±6.17%。所制备的环氧聚合物同时具有较高的拉伸性能和较好的修复性能。

含可加成反应偶氮苯聚合物的制备及表征

经过Diels-Alder反应等步骤制备了新型马来酰亚胺单体--甲基丙烯酸-4-(呋喃-马来酰亚胺乙基)酯(MMA-FMI),经过重氮、偶合等步骤制备了新型含呋喃环的偶氮苯单体--甲基丙烯酸-4-(4-呋喃-2-甲基-2-乙酸酯基偶氮)苯酯(MMA-FAzo),MMA-FMI、MMA-FAzo再与甲基丙烯酸-4-(4-甲氧基偶氮)苯酯(MMA-Azo-OCH3)无规共聚得到含可加成反应偶氮苯聚合物(PAzo)。采用核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱对聚合物结构进行表征;使用紫外-可见分光光度计研究聚合物的顺反异构化行为,发现聚合物的光致顺反异构化速率常数为0.217 s-1,聚合物PAzo具有快速光响应性能;通过热失重分析仪研究聚合物的可加成特性;通过热可逆实验证明,交联的聚合物仍具有可回收与再加工性。