石墨烯/星形聚丙烯酸酯纳米复合涂料的制备及性能

采用电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP)方法,设计和制备了适合涂料用的线型、三臂和六臂星形聚丙烯酸酯。凝胶渗透色谱和差示扫描量热分析结果表明合成的聚丙烯酸酯相对分子质量与理论值相近,分布较窄,玻璃化转变温度适中。以这些树脂为基体,制得石墨烯/星形聚丙烯酸酯纳米复合涂料。相对于石墨烯/线型聚丙烯酸酯纳米复合涂料漆膜,石墨烯/星形聚丙烯酸酯纳米复合涂料漆膜具有低至0.8%的导电逾渗阈值。流变测试表明,星形聚丙烯酸酯溶液的黏度明显低于线型聚丙烯酸酯溶液的黏度,石墨烯的加入引起星形聚丙烯酸酯溶液的黏度增加程度远小于线型聚丙烯酸酯溶液黏度的增加程度。透射电镜和激光粒度分析结果证实石墨烯在星形聚丙烯酸酯中的分散性好于线型聚丙烯酸酯。石墨烯可以提高漆膜的模量、玻璃化转变温度及其它的基本物理性能。

含溴四官能团引发剂引发单电子转移活性自由基聚合

以季戊四醇为原料合成了2,2-二溴甲基-1,3-二溴丙烷(PEBr4),并以此为引发剂,Cu0粉/三-(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)为催化体系,在二甲亚砜(DMSO)中实现了丙烯酸甲酯(MA)的单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP),得到了星形PMA。采用1H-NMR对PMA结构进行表征确认并采用GPC测定了PMA的分子量及分子量分布,单体转化率为36.3%时聚合物的分子量为13300,-Mw/-Mn=1.40;考察了水、单体/催化剂(引发剂)配比对聚合反应的影响。结果表明,H2O含量增加到20%(体积分数)导致表观聚合速率常数(kappp)由0.0367 h-1增加到0.2785 h-1;增加催化剂及引发剂用量分别导致kappp增加。