细乳液聚合在可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合中的研究进展

细乳液聚合在可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合中的研

究进展

摘要:可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)是新近发展起来的可控/活性自由基聚合方法。论文总结了近几年文献报道的在细乳液体系中实施RAFT聚合反应的研究进展,主要对该聚合体系的稳定性、聚合产物的分子量及其分布等方面的研究进行了综述。

关键词:活性自由基聚合;细乳液聚合;可逆加成-链转移(RAFT)

1 引言

1998年澳大利亚科学家Rizzardo、Thang等发现了一种新的可控自由基聚合方法,即可逆加成-断裂链转移反应(RAFT),RAFT可控/活性自由基聚合方法是在传统的自由基聚合体系中加入二硫代酯类化合物作为链转移剂,通过可逆加成-断裂链转移聚合机理得到“活性”聚合物链。与ATRP和NMP以及TEMPO相比,RAFT反应使用的单体范围广,带有羧基、羟基、叔胺基等官能团的单体都可以通过这种方法实现聚合。反应条件较为温和,是一种有效的分子设计手段。

RAFT反应的特点常表现为[1]:(1)聚合物的分子量随着单体转化率线性增加,分子量分布窄;(2)聚合物的相对分子量正比于消耗单体浓度与链转移剂浓度比值;(3)可以通过控制单体的加入顺序来合成嵌段共聚物。

聚合过程中,二硫代酯基在活性链和休眠种之间转移,使得聚合物链保持活性,由此可以合成各种结构精致、且具有可控分子量和窄分子量分布的聚合物。与均聚相比,常规乳液聚合以水为反应介质,可以在低粘度、易散热的条件下合成出高固含量的聚合物,且聚合速率快。因此,乳液聚合已经成为工业上广泛使用的聚合方法,产物被应用于许多领域。最近,在乳液和细乳液体系中进行活性自由基聚合的研究已受到关注。研究该体系中RAFT可控/活性自由基聚合将具有重要的理论意义和潜在前景。

2 细乳液聚合稳定性研究

常规的乳液体系中实施RAFT活性自由基聚合,存在着胶乳失稳、分子量失控、分子量分布和粒径分布较宽、聚合反应速率慢等诸多问题。这些问题很可能

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