苯乙烯论文:苯乙烯阴离子聚合引发剂缔合以及引发机理的研究
苯乙烯聚合实验报告

苯乙烯聚合实验报告苯乙烯聚合实验报告引言:聚合反应是高分子化学中重要的一环,通过将单体分子连接成长链状的聚合物,可以赋予材料不同的性质和用途。
本实验旨在通过苯乙烯的聚合反应,探究聚合反应的机理和影响因素。
实验目的:1. 了解苯乙烯的聚合反应机理;2. 探究反应条件对聚合反应的影响;3. 分析聚合物的性质和应用。
实验步骤:1. 实验前准备:a. 清洗玻璃仪器;b. 称取适量苯乙烯和引发剂;c. 准备反应容器。
2. 聚合反应:a. 将苯乙烯溶解在适量溶剂中,形成聚合反应体系;b. 加入引发剂,启动聚合反应;c. 在恒温条件下进行反应,观察反应过程;d. 反应结束后,过滤和洗涤聚合物。
3. 聚合物性质测试:a. 测定聚合物的分子量和分子量分布;b. 测试聚合物的熔点和玻璃化转变温度;c. 分析聚合物的力学性能和热稳定性。
实验结果:1. 反应过程观察:实验中观察到苯乙烯在引发剂的作用下发生聚合反应,溶液逐渐变浑浊,并最终生成聚合物沉淀。
2. 聚合物性质测试结果:a. 分子量和分子量分布:通过凝胶渗透色谱(GPC)测定,得到聚合物的分子量和分子量分布情况;b. 熔点和玻璃化转变温度:使用差示扫描量热仪(DSC)测定,得到聚合物的熔点和玻璃化转变温度;c. 力学性能和热稳定性:通过拉伸实验和热重分析(TGA)等测试方法,分析聚合物的力学性能和热稳定性。
讨论:1. 反应条件对聚合反应的影响:a. 温度:温度较高时,聚合反应速率加快,但过高的温度可能导致副反应的发生;b. 引发剂浓度:引发剂浓度较高时,聚合反应速率增加,但过高的浓度可能导致副反应的发生;c. 溶剂选择:溶剂的选择不同,对聚合反应的影响也不同。
2. 聚合物的性质和应用:a. 分子量和分子量分布对聚合物的性质有重要影响;b. 熔点和玻璃化转变温度决定了聚合物的热稳定性和加工性能;c. 力学性能直接关系到聚合物的应用领域。
结论:通过苯乙烯的聚合实验,我们了解了聚合反应的机理和影响因素。
苯乙烯聚合方法实验报告实验结果与讨论

苯乙烯聚合方法实验报告实验结果与讨论在本次实验中,我们采用了传统的苯乙烯聚合方法,通过催化剂的作用,探究了这一聚合反应的实验结果,并对实验结果进行了深入的讨论。
实验结果在实验过程中,我们首先制备了苯乙烯单体溶液,然后在催化剂的存在下进行聚合反应。
通过实验,我们观察到苯乙烯单体逐渐发生聚合反应,体系逐渐变浓稠,并最终形成固态聚合产物。
我们用色差法检测了聚合产物的质量,并通过溶解实验验证了其纯度。
实验结果显示,我们成功地合成了苯乙烯聚合物,并且其质量较高,纯度较好。
实验讨论在本次实验中,我们采用的苯乙烯聚合方法是一种常见的聚合反应途径。
苯乙烯是一种重要的单体,可以通过自由基聚合、阳离子聚合等多种方法进行聚合反应。
而在本次实验中,我们选择了使用催化剂进行聚合反应,可以提高聚合速度和产物质量,是一种较为高效的合成方法。
在实验结果分析中,我们观察到聚合产物的质量较高,这可能是由于催化剂的作用提高了聚合反应速度,促进了分子间结合。
此外,我们还检测到聚合产物的纯度较好,这可能是因为我们在实验中对产物进行了适当的提纯处理,去除了杂质。
这些结果表明,我们选择的苯乙烯聚合方法在本次实验中取得了成功的合成效果。
总的来说,本次实验中我们通过苯乙烯聚合方法成功合成了质量较高、纯度较好的聚合产物。
这一实验结果对于进一步研究聚合反应机制、优化合成条件具有重要的参考价值,也为进一步应用这一合成方法提供了实验基础。
通过对实验结果的深入讨论,我们可以更好地理解苯乙烯聚合方法的原理和特点,为相关领域的研究提供更多的参考依据。
以上是本次苯乙烯聚合方法实验的报告实验结果与讨论,希望能为相关研究和实验工作提供一定的参考价值。
1。
苯乙烯的乳液聚合

苯乙烯乳液聚合一、实验目的1. 通过实验对比不同量乳化剂对聚合反应速度和产物的相对分子质量的影响,从而了解乳液聚合的特点,了解乳液聚合中各组分的作用,尤其是乳化剂的作用。
2. 掌握制备聚苯乙烯胶乳的方法,以及用电解质凝聚胶乳和净化聚合物的方法。
二、实验原理1、原理乳液聚合技术的开发起始于本世纪早期,于20 年代末期就已有和目前生产配方类似的乳液聚合过程的专利出现。
30 年代初,乳液聚合方法已见于工业生产。
第二次世界大战期间,由于各参战国对合成橡胶需求量剧增,激发了人们对乳液聚合理论与技术的研究和开发,取得了较大进展。
现在,乳液聚合过程对商品聚合物的生产具有越来越大的重要性,在许多聚合物如合成橡胶、合成树脂涂料、粘合剂、絮凝剂、抗冲击共聚物等的生产中,乳液聚合己成为主要的方法之一,每年世界上通过乳液聚合方法生产的聚合物数以千万吨计。
生产聚合物的实施方法有四种,本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。
所谓本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂(或催化科)的聚合;溶液聚合是在单体和引发剂溶于某种溶剂所构成的溶液中所进行的聚合,悬浮聚合是在悬浮于水中的单体珠滴中的聚合,体系主要由单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质四种基本组分组成;乳液聚合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成的乳状液中进行的聚合,体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成。
首先在乳液聚台体系中.乳化剂以四种形式存在:以单分子的形式存在于水中.形成真溶液;以胶束的形式存在于溶液中;被吸附在单体球滴表面上,使单体珠滴稳定地悬浮在介质中;吸附在乳胶粒表面上顺聚合物乳液体系稳定。
其次,乳胶粒主要是由胶束形成的,叫作乳胶粒形成的胶束机理。
乳液聚合的聚合反应实际上发生在乳胶粒中。
因为在乳胶粒表面上吸附了一层乳化剂分子,使其表面带上某种电荷,静电斥力使乳胶粒不能发生相互碰撞而聚并到一起.这样就形成了一个稳定的体系。
无数个彼此孤立的乳胶粒稳定地分散在介质中,在每个乳胶粒中都进行着聚合反应,都相当于一个进行间断引发本体聚合的小反应器。
苯乙烯的聚合方法实验报告总结

苯乙烯的聚合方法实验报告总结
苯乙烯是一种常见的单体,可以通过聚合方法制备成聚苯乙烯,聚苯乙烯是一种重要的工业聚合物,在生活中应用广泛。
本实验旨在探究苯乙烯的聚合方法,并总结实验结果。
首先,实验采用了自由基聚合的方法制备聚苯乙烯。
在实验室条件下,将苯乙烯单体与引发剂加入反应釜中,控制反应温度和时间,观察反应过程中的变化。
经过一段时间的反应,得到了聚合得到的聚苯乙烯样品。
实验结果表明,自由基聚合是一种有效的合成聚苯乙烯的方法,所得样品具有一定的结晶性和热稳定性。
其次,实验还尝试了阳离子聚合方法。
在该方法中,使用了不同的引发剂和反应条件,探究了对聚苯乙烯结构和性质的影响。
实验结果显示,阳离子聚合相对于自由基聚合在某些方面具有优势,例如聚合速度较快、对不同单体适应性较强等。
除了以上两种主要的聚合方法,实验还比较了离子液体聚合、金属催化聚合等不同方法在聚合苯乙烯过程中的应用。
通过对比分析不同方法的优缺点,为选择最适合的聚合方法提供了参考。
综上所述,本实验通过多种方法尝试了苯乙烯的聚合过程,并对不同方法的优劣进行了总结。
实验结果表明,不同的聚合方法在合成聚苯乙烯时具有各自的特点,需要根据实际需求和条件进行选择。
希望通过这次实验,能够加深对苯乙烯聚合方法的理解,为聚苯乙烯的合成和应用提供参考借鉴。
1。
联烯促进的苯乙烯配位聚合及含联烯聚合物的功能化研究

联烯促进的苯乙烯配位聚合及含联烯聚合物的功能化研究篇一哎呀,说起这联烯促进的苯乙烯配位聚合,那可真是让我“爱恨交织”啊!记得刚开始接触这个课题的时候,我完全是一头雾水,感觉就像是被丢进了一个满是化学符号和复杂反应式的迷宫里。
有一次,我在实验室里准备做实验,看着那些瓶瓶罐罐的试剂,心里直发慌。
就拿苯乙烯来说吧,那是一种透明的液体,看起来普普通通,可谁知道它在聚合反应里会有那么多“小脾气”呢。
我小心翼翼地按照实验步骤,先把苯乙烯取出来,那股刺鼻的味道一下子就冲进了我的鼻子,呛得我直咳嗽,心里想着:“这玩意儿可真不好惹!”然后就是加入联烯了,联烯那可是这个反应里的关键“角色”。
刚开始加进去的时候,啥明显的变化都没有,我就像个热锅上的蚂蚁,在旁边不停地踱步,眼睛死死地盯着反应容器,心里默默念叨着:“快起反应吧,快起反应吧!”过了好一会儿,终于看到溶液的颜色有了一点点变化,我兴奋得差点跳起来!这就像是看到了一场化学魔术的开场,虽然只是一个小小的变化,但对于我来说,那可是希望的曙光啊。
随着反应的进行,溶液变得越来越浓稠,就像胶水一样,我知道,这是聚合反应在慢慢地发生了。
为了弄清楚这个过程到底是怎么回事,我还查阅了大量的资料。
那些资料里的专业术语和复杂的理论,看得我脑袋都大了。
但是没办法,为了搞清楚联烯是怎么促进苯乙烯配位聚合的,我只能硬着头皮啃下去。
有一天晚上,我在实验室里加班看文献,看着看着就睡着了,还做了一个奇怪的梦。
梦里那些苯乙烯分子和联烯分子都变成了一个个小小的卡通人物,联烯分子拉着苯乙烯分子的手,欢快地跳着舞,然后慢慢地聚在一起,变成了一条长长的聚合物链。
醒来后,我觉得这个梦虽然荒诞,但好像也让我对反应过程有了一点新的理解。
在研究含联烯聚合物的功能化时,我更是遇到了不少难题。
我尝试着给聚合物加上不同的官能团,就像给一个玩具娃娃打扮一样,但是每次都不太顺利。
不是反应条件不对,就是得到的产物性能不理想。
苯乙烯 乙烯-丁烯 聚合物

苯乙烯乙烯-丁烯聚合物全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:苯乙烯、乙烯-丁烯聚合物在现代化工行业中起着至关重要的作用。
这些聚合物具有广泛的应用领域,包括塑料制品、合成纤维、橡胶制品等。
本文将详细介绍苯乙烯、乙烯-丁烯聚合物的特性、制备方法、应用领域以及未来发展方向。
一、苯乙烯苯乙烯是一种重要的烯烃类化合物,结构中含有苯环和乙烯基团。
苯乙烯在聚合物工业中被广泛应用,可以通过不同的聚合反应制备成各种类型的聚合物。
苯乙烯聚合物通常具有良好的稳定性、机械性能和光学性能,广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等领域。
1. 特性:苯乙烯聚合物具有优异的化学稳定性和光学性能,透明度高,具有较好的机械性能和加工性能。
苯乙烯聚合物可以在不同温度下保持稳定的性能,适用于各种环境条件下的应用。
2. 制备:苯乙烯聚合物可以通过不同的聚合反应制备,如自由基聚合、离子聚合等。
自由基聚合是最常用的一种方法,通过引发剂引发苯乙烯分子之间的链式反应,形成具有不同结构的聚合物。
3. 应用:苯乙烯聚合物在塑料制品、合成纤维、橡胶制品等领域有着广泛的应用。
苯乙烯聚苯乙烯(PS)被广泛应用于食品包装、电器外壳、光学材料等领域;苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(ABS)被广泛应用于汽车零部件、家用电器等产品中。
4. 未来发展:随着科技的不断进步,苯乙烯聚合物的性能和应用领域将进一步拓展。
新型聚合反应方法的发展将可以制备更多具有特殊性能和功能的苯乙烯聚合物,为各行业提供更多创新的材料解决方案。
二、乙烯-丁烯聚合物总结:苯乙烯、乙烯-丁烯聚合物作为重要的聚合物材料,在现代化工行业中发挥着不可或缺的作用。
它们具有优异的物理性能和化学性能,广泛应用于各种工业领域。
随着科技的不断进步,新型苯乙烯、乙烯-丁烯聚合物的研发将为行业带来更多可能性,推动整个行业向着更高水平的发展。
【苯乙烯乙烯-丁烯聚合物】的未来充满着希望和挑战,我们有信心在未来的发展中取得更大的成就。
苯乙烯在离子液体中的自由基聚合反应研究

苯乙烯正在离子液体中的自由基散合反应钻研之阳早格格创做王坐功弛振琳邢广忠李青山(亚稳资料造备技能与科教国家重面真验室,河北秦皇岛,066004;燕山大教资料科教与工程教院,河北秦皇岛,066004)戴要:本文主要计划了下苯乙烯(St)正在6种分歧碳链少度的以BF4-为阳离子的离子液体中的自由基散合(AIBN为激励剂).通过真考证据,St正在离子液体中散合无论是正在散合速率仍旧正在所得散合物的数均分子量上,皆比正在惯例溶剂苯中举止散合要大.共时,还观察了离子液体种类、分歧反当令间、分歧离子液体用量对付反应截止的效率.其余,还观察了离子液体自己的的激励效率.闭键词汇:离子液体,自由基散合,苯乙烯近几年去,离子液体动做一种浑净的溶剂战新式催化体系受到各国催化界战石化企业的广大闭注.室温离子液体是一种正在室温下呈液态的熔融有机盐类.它们有很多便宜,比圆没有挥收,下极性等.大普遍离子液体与其余有机溶液或者单体有很佳的可溶解性.离子液体是不妨简单的反复使用,它们被认为是绿色溶液,暂时已经引起了越去越多的闭注,被瞅做是那些用去搞溶剂的,保守的,易挥收的有机化合物的潜正在代替物.正在散合的应用便当,纵然有那些没有尽如人意的场合,然而那几年,有越去越多的闭于用离子液体动做溶剂举止分歧典型的散合的文章出现[1,2],特天是闭于自由基散合.本文主要计划了苯乙烯(St)正在6种分歧碳链少度的以BF4-为阳离子的离子液体中的自由基散合(AIBN为激励剂).通过真考证据,St正在离子液体中散合无论是正在散合速率仍旧正在所得散合物的数均分子量上,皆比正在惯例溶剂苯中举止散合要大.共时,还观察了离子液体种类、分歧反当令间、分歧离子液体用量对付反应截止的效率.其余,还观察了离子液体自己的的激励效率.1 真验部分1.1 正在分歧离子液体中的溶解本能考验正在一试管中加进1mL[EMIm][BF4]离子液体,再滴进1mL苯乙烯,分层,振荡后静置一段时间,二相界里无变更.将试管搁进火浴中,逐步加热至90ºC,过一段时间后St 仍没有溶于[EMIm][BF4].苯乙烯正在[BMIm][BF4]、[HMIm][BF4]、[OMIm][BF4]、[DeMIm][BF4]、[DodeMIm][BF4]离子液体中的溶解性考验要领与上述普遍.表1St正在分歧离子液体中的溶解性正在其中的溶解性离子液体 (IL)室温20ºC 火浴90ºC[EMIm][BF4] 没有溶没有溶[BMIm][BF4] 没有溶没有溶[HMIm][BF4] 没有溶没有溶[OMIm][BF4] 溶解溶解[DeMIm][BF4] 溶解溶解[DodeMIm][BF4] 溶解溶解1.2 St正在离子液体中的自由基散合反应正在一散合管中滴进1.5g[EMIm][BF4]离子液体,称与0.006g奇氮二同丁腈(AIBN)加进其中,将试管搁进火浴中轻微加加热使[EMIm][BF4]与AIBN充分溶解,溶解后加进0.5gSt,火浴加热逐步降温至90ºC,6h后,将试管赶快搁进热火中使反应停止.滴加15mL四氢呋喃使散合物溶解,搁置一段时间后,将其倒进拆有200mL甲醇的烧杯中,重淀出散合物,抽滤,并用甲醇洗涤数次,搞燥后得到杂净的散合物散苯乙烯(PS).产量:0.3297g(65.94%).苯乙烯正在[BMIm][BF4]、[HMIm][BF4]、[OMIm][BF4]、[DeMIm][BF4]、[DodeMIm][BF4]离子液体中战正在苯中举止自由基散合反应的要领与上述普遍.2 截止与计划2.1 转移率与溶剂种类的闭系分解图1反映了苯乙烯正在分歧离子液体战苯中举止自由基散适时的转移率.由图不妨明隐的瞅察出正在分歧的溶剂中散合的转移率的下矮:苯乙烯正在[DeMIm][BF4]中散适时转移率最下,正在[EMIm][BF4]中,其转移率也较下,交近[DeMIm][BF4]中散合;而正在苯中与[DodeMIm][BF4]中散适时转移率相近且皆比较矮.除正在[EMIm][BF4]战[DodeMIm][BF4]中散合中,随着离子液体碳链的删少,转移率也渐渐减少.图1 苯乙烯正在分歧离子液体战苯中举止自由基散合的转移率C2,C4,C6,C8,C10,C12分别代表了[EMIm][BF4],[BMIm][BF4],[HMIm][BF4],[OMIm][BF4],[DeMIm][BF4],[DodeMIm][BF4]图2 苯乙烯正在[DeMIm]BF4中举止自由基散合的转移率随时间变更闭系2.2 转移率与散适时间的闭系分解图2描画出St正在分歧反当令间、共种离子液体([DeMIm][BF4])中举止自由基散适时的转移率.由图不妨明隐的瞅察出正在[DeMIm][BF4]中散适时,单体的转移率随着时间的延少而减少,然而其减少的速度分歧,正在图中不妨瞅出,6h是一个明隐的分界面,正在6h之前,转移率减少格中快,到6h时达到78.24%,正在6h之后,转移率缓缓减少,到10h时,转移率达78.32%,与6h时的转移率交近.表2主要列出了正在分歧的离子液体中举止St的自由基散合战正在苯中举止散合所得到PS的数均分子量及其分散系数.对付于St正在[EMIm][BF4]或者[BMIm][BF4]离子液体中散适时,由于它与离子液体互没有溶解,相称于它正在爆收散合物的一启初便是相分散的状态,使得其正在相共散适时间内,散合速率较快,得到的数均分子量也较大.然而那本去没有料味着散合速率与分子量爆收冲突,由于[EMIm][BF4]或者[BMIm][BF4]与St为非均相体系,St的散合很大部分是正在界里处举止,那样,虽然它的散合速率很快,然而是正在相共时间内,由于[EMIm][BF4]或者[BMIm][BF4]与St交触空间的节造,它的转移率大概本去没有如均相体系的大,那大概便是为什么正在[EMIm][BF4]或者[BMIm][BF4]中散合得到的转移率没有下而分子量却很下的一个本果.对付于离子液体[HMIm][BF4]去道,虽然它也利害均相体系,大概是由于它的黏度删大的本果,使散合物分子量减小.对付于分散系数去道,正在[DeMIm][BF4]、[DodeMIm][BF4]中散合所得到散合物的分散系数要劣于其余的离子液体.图3反映了苯乙烯正在没有增加激励剂情况下,正在分歧离子液体中举止自由基散适时的转移率.苯乙烯正在[BMIm][BF4]中转移率最大,证明[BMIm][BF4]自己具备较强的激励效率.表2 数均分量及分散系数离子液体/苯数均分子量 分散系数 [EMIm][BF 4]41506 [BMIm][BF 4]54480 [HMIm][BF 4]33553 [OMIm][BF 4]49514 [DeMIm][BF 4]52441 [DodeMIm][BF 4]39602 苯 4989 图3 正在分歧离子液体中散合所得产品的转移率 参照文件:1 王媛媛,孙辉,戴坐益.室温离子液体正在散合反应中的应用.下分子通报.2006,5(5):20~262 Hongyang Ma ,Xinhua Wan ,Xiaofang Chen ,Qi-Feng Zhou .Reverse atom transfer radical polymerization of methyl methacrylate in imidazolium ionic liquids .Polymer .2003,44:5311~5316Staudy on the Radical Polymerization of Styrene in IonicLiquidWANG LIGONG ZHANG ZHENLIN XINGGUANGZHONG LI QINGSHAN(State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology,Hebei,Qinhuangdao 066004,China; College of materials Science and Engineering,Yanshan University ,C2C4C6C8C10C120.00.51.01.52.02.53.03.5转化率(﹪)溶剂Qinhuangdao, Hebei, 066004,China)Abstract:In this paper, the polymerization of styrene (St) employing AIBN as initiator in six ionic liquids containing BF4-as anions, which have different length carbolic chain at 90℃, was mainly discussed. Compared to polymerization in benzene, both the rate and the number-averaged molecular weights obtained were higher, as experiments proved. The effect of using different ionic liquids, reaction time and the amount of ionic liquids on the reaction results had been investigated. Keywords:Ionic liquids, Radical polymerization, Styrene。
不对称醚及TMEDA存在下的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯阴离子聚合研究

不对称醚及TMEDA存在下的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯阴离子聚合研究开发具有低滚动阻力、高抗湿滑性的二元结构溶聚丁苯橡胶(SSBR)的核心技术是新型调节剂的研究,通用对称醚类调节剂不能同时保证高1,2-结构含量和高的聚合物偶联效率。
本文针对这一关键问题,采用Williamson法合成出八种不对称醚类调节剂,即乙二醇丁基仲丁基醚(以下简称GBSE)、乙二醇丁基异丁基醚(GBIE)、乙二醇丁基环己基醚(GBCE)、乙二醇丁基苯基醚(GBPE)、二乙基氨基乙基丁基醚(ABE)、二乙基氨基乙基仲丁基醚(ASBE)、二乙基氨基乙基异丁基醚(AIBE)及乙二醇二乙基氨基乙基丁基醚(GABE)。
将所合成的不对称醚类调节剂用于丁二烯阴离子聚合,经研究发现,GABE对聚合速率及微观结构的调节能力最强。
进而全面考察了GABE对丁二烯、苯乙烯阴离子共聚合的聚合动力学、聚合物微观结构及偶联反应的影响规律。
发现随着GABE用量的增加,丁二烯和苯乙烯的均聚合速率及丁苯共聚合速率均加快,聚合物中1,2-结构含量升高,最大可超过70%。
聚合温度升高,丁二烯均聚合速率加快,苯乙烯均聚合速率先升高后降低,丁苯共聚合速率加快,聚合物中1,2-结构含量降低。
GABE不影响丁苯共聚物的偶联反应,在相同的调节剂用量下(A/Li=1.0)使用GABE时的偶联效率接近50%,远高于目前使用的对称醚类调节剂2G时的偶联效率(不足5%)。
GABE完全符合用于合成低滚动阻力、高抗湿滑性的二元结构溶聚丁苯橡胶所需调节剂的要求,对我国二元结构SSBR的研制提供了很好的技术支持。
另一方面,综合性能优异的“集成橡胶”苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)由于组成复杂,关于调节剂对聚合动力学、聚合物微观结构及组成分布的影响规律方面的基础研究缺乏,限制了SIBR的工业开发。
本文全面而细致的研究了以N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为调节剂的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯的阴离子聚合,考察了TMEDA及聚合温度对各均聚,二元及三元共聚动力学、聚合物微观结构、共聚物组成分布等的影响规律。
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苯乙烯论文:苯乙烯阴离子聚合引发剂缔合以及引发机理的研究【中文摘要】作为最早实现活性聚合的方法,阴离子聚合是合成分子量分布较窄以及星型、嵌段等特定结构的聚合物最重要的方法之一,同时,这也是目前能够广泛应用于工业上的合成手段。
利用这种方法可以合成特定结构的聚合物,如ABA型嵌段共聚物,星型、梳型等聚合物,达到了聚合物分子设计的。
本文采用一种创新的反应装置,采用一段不锈钢的螺旋管作为该反应管道,用两台能够精确控制流量的计量泵来作为单体和引发剂的输出装置。
装置通过油浴锅进行温度的调节,温度变化一般不超过1℃,可以通过改变反应管道的长度来控制反应时间,可以将时间精确到1s以内。
本方法突破了阴离子聚合动力学的传统方法中仅采用高真空度、稀溶液下以及较低转化率的局限性。
首先,以正丁基锂作为引发剂,将苯乙烯溶解在非极性溶剂环己烷中,制成苯乙烯的较高浓度的溶液,初步探讨阴离子聚合动力学的相关内容。
研究发现,聚合反应的转化率随时间变化曲线含有一个转化率停滞不前的平台阶段(SCP)。
反应初期,转化率随反应时间的增加持续增高,当转化率上升到一定程度(4%)时,出现停滞不前或者增长非常缓慢的阶段,转化率仅从4%上升到5%。
然后,同样以正丁基锂作为引发剂,对苯乙烯阴离子本体聚合进行研究,同时改变样品处理的方法,将样品在常温下进行处理。
结果发现:在转化率随反应时间的变化曲线中,得到了和溶液聚合相似的结果,但在GPC曲线中出现三个峰,在反映初期,出现两个峰,其中的主峰宽而平,代表正丁基锂缔合态活性中心引发的聚合物,在平台期阶段,主峰裂分为两个峰,表示为缔合态进行了部分解缔合,在达到聚合后期时,缔合态全部进行了解缔合,以新的活性中心进行增长。
最后,更改引发剂的种类,采用叔丁基锂进行苯乙烯阴离子本体聚合动力学的进一步研究,在转化率随反应时间的曲线与之前的研究类似,通过对其产物的GPC进行分析得知,引发阶段叔丁基锂含有两种不同形态的缔合体,同时引发单体进行聚合,并进行增长。
【英文摘要】Anionic polymerization as the first method of living polymerization was used for the synthesizing of designated structure polymers, like narrow molecular weight, star-model and block copolymer. Meanwhile, it was broadly applied in the industry. It can be used to design molecular structures like ABA-block copolymer, star-model andcomb-model.This work used a self invented device, which consists of stainless steel tube for reaction pipline, two accurate flow control pump for exporting of monomer and initiator. Temperature was controlled by an oil pot that changes in 1℃. We can change the length of tube to adjust reaction time which fluctuated in 1s. This work breaks traditional anionic polymerization kinetic method which conditions was high-vacuum and dilute-solution.At first,n-BuLi was used to initiate high styrene concentration incyclohexane. We discovered that time-conversation curve contains a stationary-conversation platform(SCP). At the initial reaction time, conversation was increased with the reaction time, and came to still or slow increase level when it was up to certainly level(4%).Secondly, use n-BuLi to initiate styrene in the same way as the first part, change the way to treat samples from high temperature to normal temperature. The result shows that, the same time-conversation curve is got. But in GPC curve, we get 3 peaks, at the beginning period, two peaks appears, the main one stands for association of n-BuLi, in the period of SCP, the main peak breaks into two peaks, it means the association was dissociated. At the end of SCP, all the associations were dissociated, and went on polymerizing.At last, t-BuLi was used to initiate styrene for a further research. A similar time-conversation was got, from the analysis of the GPC curve, we knew that, there were two types of associations in t-BuLi, they initiated monomer at the same time.【关键词】苯乙烯阴离子本体聚合动力学【备注】索购全文在线加好友:1.3.9.9.3.8848同时提供论文写作一对一指导和论文发表委托服务【英文关键词】styrene anionic polymerization kinetics bulk-polymerization【目录】苯乙烯阴离子聚合引发剂缔合以及引发机理的研究摘要5-6Abstract6第1章绪论9-231.1 阴离子聚合的发展概况9-101.2 阴离子聚合的基本原理10-131.2.1 阴离子聚合使用的引发剂和单体101.2.2 阴离子聚合反应机理10-131.3 阴离子聚合反应的研究进展13-161.3.1 阴离子聚合引发体系的研究进展13-141.3.2 阴离子聚合单体的研究进展14-161.3.3 新型阴离子动力学研究方法及聚合技术的开发应用161.4 阴离子聚合动力学的研究进展16-221.4.1 传统的阴离子聚合动力学研究16-181.4.2 不同极性条件下烯烃阴离子聚合动力学的研究18-201.4.3 新型反应装置的应用20-221.5 选题目的22-23第2章实验装置及测试方法23-322.1 聚合反应实验装置23-262.2 提纯的实验装置26-282.2.1 环己烷精制实验装备图26-272.2.2 氯丁烷精制实验装备图27-282.3 引发剂的制备和分析28-292.3.1 正丁基锂引发剂制备的实验装置28-292.3.2 正丁基锂引发剂的制备原理292.3.3 引发剂正丁基铿的分析方法292.4 苯乙烯单体的精制29-302.5 实验分析方法30-322.5.1 产物转化率的测定30-312.5.2 凝胶渗透色谱(GPC)的测试312.5.3 超分子结构的原子力显微镜分析31-32第3章正丁基锂引发苯乙烯阴离子溶液聚合32-393.1 实验原料及预处理32-333.1.1 实验原料323.1.2 原料的预处理32-333.1.3 主要仪器和设备333.2 实验过程333.3 转化率及分子量的制样与分析方法33-343.4 结果与讨论34-383.4.1 正丁基锂为引发剂的阴离子溶液聚合反应343.4.2 非极性条件下转化率随反应时间的关系34-353.4.3 不同反应时间下分子量及分子量分布35-383.5 本章小结38-39第4章正丁基锂引发苯乙烯阴离子本体聚合39-524.1 实验部分39-404.1.1 实验原料394.1.2 原料的预处理39-404.1.3 主要仪器和设备404.1.4 反应装置图404.2 实验原理与方法40-424.2.1 实验方案40-414.2.2 实验原理414.2.3 转化率及分子量的制样与分析方法41-424.3 结果与讨论42-494.3.1 非极性条件下转化率随反应时间的关系424.3.2 不同反应时间下分子量及分子量分布42-484.3.3 缔合超分子结构的验证48-494.4 阴离子本体聚合机理49-514.5 本章小结51-52第5章叔丁基锂引发苯乙烯阴离子本体聚合52-585.1 实验部分52-535.1.1 实验原料525.1.2 原料的预处理52-535.1.3 主要仪器和设备535.1.4 反应装置图535.2 实验原理与方法53-545.2.1 实验方案53-545.2.2 转化率及分子量的制样与分析方法545.3 结果与讨论54-575.3.1 非极性条件下转化率随反应时间的关系545.3.2 不同反应时间下分子量及分子量分布54-575.4 本章小结57-58第6章全文总结58-59参考文献59-63致谢63-64攻读硕士期间论文发表情况64。