苯甲醛衍生物催化的室温光活化可逆-加成断裂链转移自由基聚合研究
光致活性自由基聚合由于具有能耗低、效率高、环保和经济等优势，近年来受到广泛关注。在众多的光引发剂中，一些金属络合物光敏剂或催化剂已被应用于光激发的可逆-加成断裂链转移聚合自由基聚合(RAFT)中，实现了多种单体的可控自由基聚合。然而，由于聚合产物中残留的金属催化剂不易从产品中完全去除，在使用过程中可能会导致制品的老化失效。并且金属昂贵的价格不仅增加了成本，有些金属的毒性还会阻碍其在食品包装和生物药用合成等方面的应用。因此，开发低成本、结构简单的无金属光致氧化还原催化剂，仍是高分子化学研究的重要且具有挑战性的课题之一。 1.本论文采用苯甲醛衍生物类（2，4-二甲氧基苯甲醛和4-甲氧基苯甲醛）作为光致氧化还原催化剂，以4-氰基-4-(苯基硫代甲酰硫基)戊酸(CTP)为RAFT试剂，在室温及23W家用型节能灯辐照的条件下，成功调控了甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸苄基酯（BnMA）的RAFT聚合。并且用制得的聚合物作为大分子引发剂，实现了单体自身的扩链以及制备纯净的嵌段共聚物。例如，当PMMA(Mn，GPC=8200g·mol-1;PDI=1.20)作为大分子引发剂，4-甲氧基苯甲醛作为光致氧化还原催化剂，可得到纯净的PMMA-b-PBnMA(Mn，GPC=18900g·mol-1;PDI=1.42)嵌段共聚物。 2.苯乙烯基单体作为常用单体，它的聚合规律及应用吸引着研究者们的关注，近年来关于苯乙烯类单体的聚合研究非常活跃。但由于苯乙烯基单体在RAFT聚合反应过程中缓聚现象严重，反应速率较慢，因此研究室温下的苯乙烯基单体的快速可控RAFT聚合的文献报道较少。本论文采用苯甲醛衍生物类(4-氰基苯甲醛、2，4-二甲氧基苯甲醛和4-甲氧基苯甲醛)作为光致氧化还原催化剂，以2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酸(DMP)为RAFT试剂，在室温及23W家用型节能灯辐照的条件下，成功调控了苯乙烯(St)及对甲基苯乙烯(p-MS)的RAFT聚合。尤其采用四氢呋喃(THF)为溶剂，4-氰基苯甲醛为光致氧化还原催化剂，并且[p-MS]∶[4-氰基苯甲醛]=3∶1，单体浓度为45wt％时，对p-MS的调控效果最佳。
RAFT聚合反应;苯甲醛衍生物;光致氧化还原催化剂
北京化工大学
硕士
化学
马育红
2018
中文
TQ316.31
80
2018-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）