离子液体中的可逆-加成断裂链转移自由基聚合

首先制备了链转移剂α-二硫代萘甲酸异丁腈酯(CPDN)和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑-四氟硼酸盐(BMIM-BF4),然后在离子液体中进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆-加成断裂链转移自由基聚合(RAFT),并用FT-IR1、H-NMR和GPC等技术分别对其结构和聚合体系的"活性"特征进行了表征。

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的可逆加成断裂链转移自由基聚合及其嵌段共聚物的合成

以α-二硫代萘甲酸异丁腈酯为链转移剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在四氢呋喃溶剂中,进行甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)的可逆加成断裂链转移(RAFT)自由基聚合.聚合结果表明,该聚合具有活性可控聚合的特征,聚合动力学呈一级线性关系,聚合物的数均相对分子质量随转化率的增加线性增加,得到数均相对分子质量可控、相对分子质量分布(1.2～1.3)窄的聚合物.用得到的聚合物作为大分子RAFT自由基聚合试剂,苯乙烯(St)为单体,进行扩链反应,得到两亲性嵌段共聚物PDMAEMA-b-PSt.该两亲性共聚物可以在水溶液中进行自组装形成胶束,用透射电镜对胶束的形态进行表征.

可逆加成-断裂链转移自由基聚合法合成梳型磺化聚醚醚酮

以带双硫酯取代基聚醚醚酮为大分子链转移剂,采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)法合成不同接枝率的磺化聚醚醚酮(g-SPEEK),并对其结构进行表征.在单体/链转移剂/引发剂的投料比(摩尔比)为50∶4∶1,温度为70℃,反应24 h,得到聚合物膜的离子交换容量和吸水率分别为1.312 mmol/g和43.51%,其溶胀率为5.05%,低于Nafion膜的11.50%.热重分析(TGA)结果表明该梳型g-SPEEK具有较好的热力学稳定性,且该聚合物膜具有与Nafion膜相当的抗氧化性.在相同的离子交换容量下,梳型g-SPEEK比主链型SPEEK具有更好的H+离子透过性能.

可逆加成-断裂链转移自由基聚合研究进展

RAFT(Reversible addition-fragmentation chain transfer,可逆加成-断裂链转移)自由基存在链增长自由基与链转移剂(RAFT试剂)之间的可逆蜕化转移,现已广泛应用于聚合物分子结构设计及众多功能高分子材料的合成,受到众多高分子研究者的关注,是一种发展较快的可控/活性聚合技术.本文在简要介绍了RAFT聚合发展历程基础上,综述了RAFT聚合反应机理,RAFT试剂的结构及其对聚合性能的影响,RAFT试剂与单体的匹配性,RAFT聚合实施方法等.同时也对RAFT聚合反应的发展进行了展望.

可逆加成-断裂链转移自由基聚合试剂的选择

可逆加成-断裂链转移自由基(RAFT)聚合,是在常规自由基聚合过程中,添加一种可逆加成-断裂链转移剂,达到"活性"聚合特征。根据单体自由基的活性、RAFT试剂R基团稳定性、Z基团的吸、推电子效应,选择结构合适的RAFT试剂。

以乙基黄原酸丙酸乙酯为链转移剂的PMMA-b-PS的可逆加成断链转移自由基聚合

将乙基黄原酸丙酸乙酯作为链转移剂,进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆加成断链转移自由基聚合(RAFT),并将得到的产物作为大分子链转移剂,加入第二单体苯乙烯(St)进行扩链反应,制备了PMMA-b-PS嵌段共聚物。通过红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱、热重分析和差示扫描量热等测试手段对制备的PMMA-b-PS嵌段共聚物进行分析表征。研究表明,第二单体St与大分子链转移剂发生了共聚,形成了嵌段共聚物;制备所得PMMA-b-PS嵌段共聚物的数均相对分子质量明显增加,相对分子质量分布变宽,初始热分解温度明显提高,玻璃化转变温度介于PMMA与PS的玻璃化转变温度之间。

可逆加成-断裂链转移自由基聚合在制备水溶性聚合物中的应用

水溶性聚合物在工业、农业、医药等领域都有着广泛用途,但随着近年对水溶性聚合物精细化的要求,寻找新的结构可控的聚合方法已成为迫切需求。由于可逆加成—断裂链转移(RAFT)自由基聚合具有适用单体范围广、反应条件温和、不受聚合方法的限制等优点,以及可控制聚合物的嵌段、接枝、梳型、星型、无规及梯度等结构,成为合成结构可控的水溶性聚合物的最有效手段之一。本文主要讨论了单体、引发剂、链转移剂、溶剂等组成对RAFT聚合反应的影响,并介绍了利用RAFT方法制备非离子、阴离子、阳离子及两性离子水溶性聚合物的实例。

基于点击化学和可逆加成-断裂链转移自由基聚合合成极性链接枝聚丁二烯

以1-硫代甘油作为改性剂、聚丁二烯为主链,通过热引发和光引发合成了侧基含有羟基的聚丁二烯,以S-1-十二烷基-S′(α-α′-二甲基-α′′乙酸)-三硫代碳酸酯作为可逆加成-断裂链转移自由基聚合试剂、偶氮二异丁腈为引发剂,合成了端羧基聚N,N-二甲基丙烯酰胺,然后将两种官能化的聚合物进行酯化反应制得聚N,N-二甲基丙烯酰胺接枝聚丁二烯。结果表明,采用光引发可以显著提高点击化学的反应效率。用核磁共振氢谱证实了产物含羟基聚丁二烯和端羧基聚N,N-二甲基丙烯酰胺以及接枝聚合物的结构,并显示通过这种方法所制备接枝聚合物的接枝链数目和长度均可控。

基于点击化学和活性自由基聚合方法制备双重响应金纳米粒子

采用点击化学和可逆加成断裂链转移活性自由基聚合方法制备了温度和pH双重响应的金纳米粒子.通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)及热重分析(TGA)等方法对双重响应性金纳米粒子进行了表征.该金纳米杂化粒子具有良好的分散性,其表面接枝聚合物的密度约为0.6Chain/nm2.通过改变温度和pH条件,考察了金纳米杂化粒子的可逆响应行为.实验结果表明,点击化学和可逆加成断裂链转移活性自由基聚合方法实现了金纳米粒子修饰的简单化、可控化以及功能化.

可逆去活化自由基的聚合及应用

文章介绍了一些可逆去活化自由基聚合的机理和应用实例,实现此类聚合的方法主要有氮氧自由基调控聚合、原子转移自由基聚合和可逆加成-断裂转移自由基聚合,通过这些途径可以控制可逆链终止、可逆链转移,从而实现活性自由基聚合。

基于RAFT过程的丙烯酸可控自由基聚合

以2-{[(十二烷基硫基)硫代甲酰基]硫烷基}琥珀酸(DCTSS)为链转移剂(CTA)在水溶液中调控丙烯酸(AA)进行可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)。考察了引发剂种类、聚合温度、n(引发剂)/n(CTA)、n(AA)/n(CTA)、时间对丙烯酸聚合的影响。结果表明,以4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)(V501)为引发剂,聚合反应具有活性可控聚合的特征,聚合动力学呈线性关系,聚合物的黏均相对分子质量(以下简称黏均分子量)随转化率的增加而线性增加,得到分子量可控、分布为1.50左右的聚合物;升高温度可以加快反应速率,使黏均分子量分布降低,反应更加可控;降低n(V501)/n(CTA)值可以使聚合产物的黏均分子量升高,但聚合速率也会降低;随着n(AA)/n(CTA)值的增加,聚合产物的黏均分子量也增加,并且基本呈线性关系;最佳反应时间为2h;用所得聚合物作为大分子RAFT试剂,丙烯酸正丁酯(BA)为单体进行扩链反应,得到聚丙烯酸-b-聚丙烯酸正丁酯;用核磁共振氢谱、傅立叶变换红外光谱对产物结构进行了表征。

甲基丙烯酸酯/二甲基丙烯酸酯自由基共聚合体系中的自加速和凝胶行为

对甲基丙烯酸聚乙二醇单醚酯/二甲基丙烯酸聚乙二醇酯共聚体系分别实施常规自由基聚合(FRP),原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,通过观察聚合速率、双键转化率、凝胶点以及交联网络的发展,比较FRP、ATRP和RAFT共聚合体系的反应动力学和交联行为。3个聚合体系均出现了自加速现象,ATRP体系的自加速由扩散控制的自由基脱活造成,RAFT体系的自加速来自于扩散控制的自由基加成。在ATRP和RAFT交联体系中,初级链的缓慢增长和充分松弛减少了分子内环化,抑制了微凝胶形成,因此其凝胶点远低于FRP体系。ATRP和RAFT交联网络通过凝胶自由基与单体加成以及支化链的结合而不断发展,导致凝胶含量和交联网络密度随转化率不断增大。

可逆加成-断裂链转移沉淀聚合法制备木犀草素分子印迹聚合物及其表征

本文以二苄基三硫代酯(DBTTC)作为可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂,木犀草素为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合结合沉淀聚合法(RAFTPP)制备分子印迹聚合物。对该条件下制备的印迹聚合物(R-MIPs)与传统沉淀法制备的印迹聚合物(T-MIPs)进行吸附实验和吸附模型分析,测得吸附容量QR-MIPs为32.60mg/g,QT-MIPs为29.06mg/g。印迹聚合物主要形成二种结合位点,吸附行为符合Scatchard模型。将R-MIPs作为固相萃取填料,可用于花生壳中木犀草素的提取,效果良好。

活性/可控自由基聚合制备恩诺沙星印迹微球及识别性能研究

研究了一种以活性／可控自由基聚合（可逆加成一断裂链转移自由基聚合，reversible addition-fragmentation chain transfer radical polymerization，RAFT polymerization）制备分子印迹微球的方法。结合沉淀聚合法，以二硫代苯甲酸异丙苯酯（cumyl dithiobenzoate，CDB）为可逆加成一断裂链转移剂，恩诺沙星为印迹化合物，甲基丙烯酸（MAA）和乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）分别为功能单体和交联剂，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，乙腈为分散剂，考察了温度、单体浓度等反应条件对微球制备的影响。通过改变AIBN和CDB的比例，可以达到控制分子印迹微球粒径和分散性的目的。扫描电镜结果显示，以RAFT聚合法得到的分子印迹微球粒径可达2．0～2．2μm，并有良好的分散性。平衡吸附实验结果说明印迹聚合物微球对印迹化合物的结合能力优于非印迹聚合物。分子印迹微球对于恩诺沙星及其结构类似物洛美沙星的饱和吸附量分别为37．3和19．5μmol·g^-1，证明分子印迹微球有很好的识别能力。

RATRP/RAFT活性自由基聚合现象的考察

以α-二硫代萘甲酸异丁腈酯(CPDN)为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,CuCl2.2H2O为催化剂,2,2’-联二吡啶(bpy)为配体,对反向原子转移自由基聚合(RATRP)和可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)的混合聚合体系进行了研究,得到了一系列末端带有双硫酯基团和-Cl的聚甲基丙烯酸甲酯均聚物。(1H-NMR)和(GPC)等测试结果表明,一锅法和两步法聚合体系均具有"活性"/可控聚合特征,其中两步法在反应初期分子量分布指数较一锅法宽,二者均存在短时间的诱导期。在混合聚合体系中,两种聚合机理共同起作用,使聚合体系具有"活性"聚合的特征。

不同双硫酯用量下RAFT自由基交联聚合体系的反应动力学及交联结构

考察了二硫代苯甲酸苄酯(BDB)用量对二甲基丙烯酸聚乙二醇酯/甲基丙烯酸聚乙二醇甲基醚酯可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基交联聚合动力学、凝胶行为和交联结构的影响。随BDB用量增加,增长自由基浓度降低,导致聚合速率不断下降。链自由基与休眠链的加成反应进入扩散控制后使得RAFT交联聚合出现自加速,随BDB用量增加自加速推迟。当双键/BDB的物质的量比小于100/1时,凝胶点随BDB用量增加而降低;在高BDB用量下,凝胶点随BDB用量增加而增大。交联密度随BDB用量增加有所增大,交联网络结构更加均匀。

可控/活性自由基聚合在制备热塑性弹性体中的应用

热塑性弹性体既具有热固性弹性体的高弹性,又具有可多次加热塑化的特点。这是由于大分子之间存在大量的物理交联导致的。热塑性弹性体的性能同大分子结构参数如不同组分之间的配比、侧链分子量、接枝密度等紧密相关。可控/活性自由基聚合技术具有合成方法简单、适用单体广等优点,可以用于设计合成复杂结构的热塑性弹性体,从而实现对热塑性弹性体性能的精确调控。该领域的研究受到大量关注,对近年来的研究结果进行了总结。

可控活性自由基聚合制备端基官能化聚合物研究进展

端基官能化聚合物是指那些在聚合物末端或悬垂端含有活性官能团的聚合物。它们可发挥交联剂或扩链剂的作用,从而制备出不同结构特点的嵌段聚合物、接枝聚合物、星型、超支化或树状聚合物。文章主要对引发转移终止剂(Iniferter)法、原子转移自由基聚合(ATRP)、氮氧自由基调控聚合(NMRP)和可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)等可控活性自由基聚合方法在制备端基官能化聚合物中的应用进行了介绍。最后对可控活性自由基聚合在功能性聚合物制备中的应用前景进行了展望。

基于可控/活性自由基聚合的聚合物刷制备研究进展

简要叙述了聚合物刷的结构与特性,重点介绍了近年来通过原子转移自由基聚合(ATRP)、可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)、氮氧稳定自由基聚合(NMRP)、开环聚合(ROP)及多种活性自由基聚合联用技术制备聚合物刷的方法及其在医疗等领域的应用进展情况,概述了这几种制备方法的原理和特点,最后对聚合物刷的未来发展方向进行了展望。

AFT聚合制备羧基封端PVP及聚合条件对产物结构的影响

采用二甲基乙酸三硫代碳酸酯(S,S’-bis(α,α’-dimethylacetic acid)trithiocarbonate)作为链转移剂、4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)(ACVA)作为引发剂,用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)的方法合成不同分子量的羧基封端的聚N-乙烯基吡咯烷酮(PVP).采用H-NMR和FTIR对聚合物结构进行表征,采用粘度法测定聚合物的分子量,研究聚合温度、反应时间和链转移剂浓度对PVP分子量和单体转化率的影响.结果表明:提高反应温度有利于提高单体转化率,单体转化率与PVP分子量呈线性增加关系,在保证单体转化率的情况下,随着RAFT试剂用量增加,PVP分子量降低.