SET-LRP法合成丙烯酰胺类聚合物的研究

【摘要】以丙烯酰胺（AM）为聚合物单体合成的PAM水溶聚合物，是目前全世界研究较多、应用极为广泛、生产量庞大的一种高分子聚合物。目前无论在学术研究层面上还是工业化生产层面上，对于PAM的研究以及应用最为广泛的聚合方法是传统的自由基聚合，但是由于此方法所得到的聚合物剩余单体多、分子量可控性差、聚合物的实验结构不可控等诸多缺点，已经无法满足人们对于PAM类聚合物日益增长的诸多需求。因此，找到一种可以同时满足剩余单体含量极低、分子量可控性强、PDI低、聚合物的实验结构可控并且有实现工业化前景的AM的聚合方法是目前势在必行的方向。SET-LRP由于其产生自由基为键的异裂，所需要的能量较低，可以在较低温度下进行聚合反应，并且相比其他聚合方法而言聚合时间短、使用价格低廉、产品易得的单质铜作为聚合反应的催化剂、聚合产物的分子量以及PDI可控的、聚合物的实验结构可控等诸多其他聚合方法所无法满足的优点，成为了聚合物合成领域的一颗耀眼的新星，受到了越来越多的关注与研究。本论文介绍了目前国内、国外对于PAM的研究进展、工业发展情况、各种聚合方法以及优点缺点对比，详细介绍了SET-LRP方法的聚合原理、相比其他聚合方法无可比拟的优点以及目前利用SET-LRP方法合成AM类聚合物的研究情况，具体内容分布如下：1、AM为聚合单体，单质铜（Cu）为催化剂，N,N,N’,N’,N’’-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA）为配体，2-溴异丁酸甲酯为引发剂，水为聚合反应的溶液，采用SET-LRP法合成AM的均聚物以及AM与NaAA水溶液聚合反应合成的AM与NaAA的共聚物（AM-co-NaAA）。2、探讨引发剂用量、催化剂用量、配体种类、配体用量、溶剂种类、反应时间、反应温度等对SET-LRP法合成AM类聚合物的影响。3、使用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（1H-NMR）对聚合物的结构进行表征分析，使用凝胶渗透色谱（GPC）对AM类聚合物的分子量以及相应的PDI进行分析表征。结果表明成功地合成的AM类聚合物，其实际分子量与他的理论分子量相差很小，分子量分布窄，说明利用SET-LRP法合成AM类聚合物具有非常好的可控性。4、分别以三氯甲烷和四氯化碳为引发剂，AM为聚合单体，单质铜为催化剂，PMDETA为配体，二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，利用SET-LRP法合成具有星型结构的AM聚合物。
【作者】赵莉；
【导师】韩兆让；
【作者基本信息】吉林大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】单电子转移转移活性自由基聚合；丙烯酰胺；活性自由基聚合；合成；

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