Fe_3O_4表面原位引发可控/“活性”聚合制备磁性聚苯乙烯纳米粒子

采用化学共沉淀方法合成了Fe3O4纳米粒子,用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(3-MPS)对其进行表面接枝修饰,然后以苯乙烯(St)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基(HTEMPO·)为稳定自由基介质,采用可控“/活性”自由基聚合技术在修饰后的Fe3O4纳米粒子表面原位引发聚合,制备了粒径小、分布窄、磁含量高的磁性聚苯乙烯(PS)纳米粒子.X射线衍射(XRD)研究表明,所合成的Fe3O4粒子为尖晶石结构.凝胶渗透色谱(GPC)分析表明,聚苯乙烯的分子量与反应时间呈较好的线性关系.透射电镜(TEM)观察表明,所制备的磁性聚苯乙烯纳米粒子的粒径在20-30nm之间.热重(TG)分析得到磁性聚苯乙烯纳米粒子的磁含量为62.6%.振动样品磁强计(VSM)测试结果表明,磁性聚苯乙烯纳米粒子的比饱和磁化强度为31.7emu·g-1,呈现单磁畴结构.

嵌段共聚物PS-b-P2VP的合成及表征

采用氰氧稳定自由基聚合技术合成了苹乙烯和2-乙烯吡啶嵌段共聚物（PS—b—P2VP），用凝肢渗透色谱（GPC）表征了聚合物的分子量及其分布，用红外光谱表征了其结构，结果表明，在氮氧稳定自由墓（HTEMPO-）存在下，用过氧化苯甲酰（BPO）引发苯乙烯聚合，当[HTEMPO·]／[BPO]配比为1．8／1时为最佳比例，在此比例下所制备聚合物PS的分子量分布在1．17～1.36范围内；再将该聚苹乙烯溶于2-乙烯吡啶，在（130±2）℃时可以继续引发2-乙烯吡啶的聚合反应，且2乙烯吡啶的聚合反应具有“活性”聚合的特征，共聚物的分子量分布范围在1.16～1．35内，分子量在12930～19670g／mol范围。红外谱图说明共聚物为嵌段共聚物。

嵌段共聚物PS-b-P4VP的合成及应用

采用氮氧稳定自由基聚合制备了苯乙烯和4-乙烯吡啶嵌段共聚物（PS-b-P4VP），聚合物的分子量及其分布以及结构分别用凝胶渗透色谱（GPC）和核磁（1^H—NMR）进行了表征。并用原子力显微镜（AFM）对PS-b-P4VP增容PS／P4VP效果进行了研究。结果表明，在氮氧稳定自由基（HTEMPO）存在下，用过氧化苯甲酰（BPO）引发苯乙烯聚合，所制备聚苯乙烯的分子量分布在1．15～1．25范围；将该聚苯乙烯溶于4-乙烯吡啶可以继续引发4-乙烯吡啶的聚合反应，共聚物的分子量分布在1．12～1．30范围。1^H—NMR说明共聚物为嵌段共聚物。AFM结果说明所合成的嵌段共聚物PS—b—P4VP是PS与P4-VP的良好增溶剂。

苯乙烯在烷基功能化硅单晶表面的原位活性自由基聚合反应

介绍了一种在单晶硅表面制备聚苯乙烯刷子的新方法,此方法分3步进行:(ⅰ)将3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝到单晶硅表面,(ⅱ)以偶氮二异丁腈(AIBN)为催化剂,将2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧基-1-羟基(HTEMPO·)引入3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的末端,(ⅲ)在HTEMPO·存在下,苯乙烯进行活性自由基聚合反应.可控活性自由基聚合反应可以精确控制分子量及其分布.光电子能谱(XPS)的测试结果表明,带有引发剂的烷氧基链已接枝到单晶硅表面.XPS和橢偏仪的测试结果表明,聚苯乙烯以化学键的方式被锚接到了单晶硅上.接枝聚合物层的厚度可由反应时间来精确控制.用此方法可以在基体表面合成无规共聚物或嵌段共聚物.