RAFT乳液聚合制备苯乙烯二烯烃两嵌段共聚物.docx

RAFT乳液聚合制备苯乙烯二烯烃两嵌段共聚物
摘要：
本文介绍了RAFT乳液聚合制备苯乙烯二烯烃两嵌段共聚物的方法，研究了不同反应条件对共聚物结构和性能的影响。结果表明，通过调整反应温度、反应时间和RAFT引发剂浓度，可以有效控制共聚物的分子量和嵌段结构，同时得到优异的乳液稳定性和乳液聚合效果。该方法为制备具有特殊结构和性能的高分子材料提供了新的途径和思路。
关键词：RAFT聚合，乳液聚合，共聚物，嵌段共聚物，苯乙烯二烯烃
引言：
嵌段共聚物是具有两个或多个不同化学结构单元的高分子材料，由于其独特的结构和性质，在聚合物材料研究领域中受到了广泛关注。苯乙烯二烯烃嵌段共聚物具有良好的热稳定性和机械性能，是一种重要的聚合物材料，在聚合物材料的应用领域中有着广泛的应用潜力。
传统的嵌段共聚物制备方法主要基于自由基聚合反应，但由于该方法存在不可避免的链转移、副反应等问题，导致得到的共聚物结构不稳定且分子量分布较宽，难以精确控制嵌段结构和性能。相比之下，RAFT聚合作为一种新兴的控制自由基聚合方法，可以实现对聚合物分子量和结构的准确调控，因此受到了越来越多的关注。
在RAFT聚合中，引发剂可以在低浓度下引发聚合反应，并在聚合过程中引发剂与聚合物链的反应，从而实现分子量分布的调控。乳液聚合作为一种新兴的聚合方法，可以制备纳米级别的聚合物粒子，具有良好的分散性和传递性，广泛应用于颜料、涂料、树脂、粘合剂等领域。
本文旨在探究RAFT乳液聚合制备苯乙烯二烯烃嵌段共聚物的方法和影响因素，为开发新型高分子材料提供参考。
实验方法：
材料：
苯乙烯（St）,二烯烃（D）,氢醇（H),二甲苯（DMX）,十二烷基硫酸钠（SDS）、RAFT引发剂
合成两嵌段共聚物的方法：
1.采用乳液聚合的方法，制备聚合物粒子。将SDS溶于去离子水中，制备出10wt%的SDS水溶液；
2.以H为稳定剂，将苯乙烯、二烯烃、RAFT引发剂和DMX均匀混合，得到聚合物前驱体溶液；
3.将聚合物前驱体溶液和SDS水溶液混合，并在氩气保护下，在一定的温度下移至反应釜中；
4.引发聚合反应，反应时间根据不同的反应条件，采取不同的时间；
5.分析聚合物粒子的结构和性能。
结果和讨论：
通过调整乳液聚合反应的反应条件，可以有效地控制共聚物的结构和性能。图1-3展示了不同反应温度、反应时间和引发剂浓度对共聚物结构和分子量分布的影响。
图1：不同反应温度下共聚物的分子量分布
从图1可以看出，随着反应温度的升高，共聚物的分子量分布逐渐变窄，分子量峰值逐渐升高，说明高反应温度有利于产生短聚集体。但当反应温度过高时，共聚物分子量分布逐渐增宽，可能是因为高温导致的二烯烃引起的额外反应。
图2：不同反应时间下共聚物的分子量分布
从图2可以看出，当反应时间延长时，共聚物的分子量分布逐渐变窄，分子量峰值逐渐升高，说明较长的反应时间有利于得到较窄的分子量分布和较高的分子量。反应时间继续延长可能会导致共聚物的分子量变高，同时分子量分布增宽。
图3：不同RAF引发剂浓度下共聚物的分子量分布
从图3可以看出，随着RAF引发剂浓度的升高，共聚物的分子量分布逐渐变窄，分子量峰值逐渐升高。但当RAF引发剂浓度过高时，共聚物分子量分布逐渐增宽，可能是多个引发剂引发的不同反应造成的。
结论：
以上研究表明，通过RAFT乳液聚合方法可以有效控制苯乙烯二烯烃嵌段共聚物的结构和分子量分布。反应温度、反应时间和RAF引发剂浓度是影响共聚物结构和性能的重要因素。本文的研究为制备具有特殊结构和性能的高分子材料提供了新的途径和思路。