巯基链转移支化单体的合成
一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂的合成

一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂的合成龙时宇;任杰;王罗新【摘要】以2,2-二硫二吡啶,2-巯基乙醇为原料,醋酸为催化剂,合成了2-羟乙基-二硫吡啶(PⅠ).以PⅠ、4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸(PⅡ)为原料,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,合成了一种新的可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)链转移剂4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸-2-二硫吡啶乙酯(PⅢ).以PⅢ为RAFT链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用RAFT制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA).用1 H-NMR分析了链转移剂的的分子结构,用GPC测得PMMA聚合物的分子量及其分布.结果表明:能用于巯基点击化学的二硫吡啶基团被接到PⅡ的末端,成功制备了一种具备巯基点击化学功能的二硫代酯RAFT链转移剂(PⅢ),利用PⅢ,通过RAFT 聚合制备了分子量分布狭窄的PMMA聚合物.【期刊名称】《功能高分子学报》【年(卷),期】2014(027)001【总页数】5页(P62-66)【关键词】巯基点击化学;二硫代酯;可逆加成-断裂链转移自由基聚合;链转移剂【作者】龙时宇;任杰;王罗新【作者单位】武汉纺织大学材料科学与工程学院,武汉430200;武汉纺织大学材料科学与工程学院,武汉430200;武汉纺织大学材料科学与工程学院,武汉430200【正文语种】中文【中图分类】O63过去的几十年中,可控活性自由基聚合(CRP)已经取得了长足的进步,目前应用最为广泛的有原子转移自由基聚合(ATRP)[1-2],氮氧稳定自由基聚合(NMP)[3],可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)[4]等。
通过可控活性自由基聚合,可以很方便地实现对分子结构的控制,合成具有特定结构和性能、分子量分布狭窄的聚合物。
其中,RAFT聚合因具有活性高、单体适用范围广、反应条件温和等优点,成为最有应用前景的可控活性自由基聚合方法之一。
高性能聚羧酸减水剂合成研究

2020年11月Nov.2020化㊀学㊀工㊀业㊀与㊀工㊀程CHEMICAL㊀INDUSTRY㊀AND㊀ENGINEERING第37卷Vol.37㊀第6期No.6收稿日期:2020-03-16基金项目:山东省重点研发计划(2019GGX102021)㊂作者简介:邵致成(1994-),男,硕士研究生,现从事精细化学品方面的研究㊂通信作者:刘仕伟(1978-),E-mail:liushiweiqust@㊂Doi:10.13353/j.issn.1004.9533.20200114高性能聚羧酸减水剂合成研究邵致成,郭柯宇,刘仕伟∗,于世涛(青岛科技大学化工学院,山东青岛266042)摘要:为了节约能源和降低能耗,在模拟绝热的条件下,以异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG )㊁丙烯酸(AA )㊁甲基丙烯磺酸钠(SMAS )为聚合单体,巯基乙酸(TGA )为链转移剂,在过硫酸铵-抗坏血酸(APS-Vc )氧化还原引发体系作用下,研究了高性能聚羧酸减水剂(PCE )的制备方法㊂考察了AA ㊁SMAS 和TGA 用量对所得PCE 分子结构及其性能的影响㊂结果表明,在n (TPEG )ʒn (AA )ʒn (SMAS )ʒn (TGA )=1.00ʒ4.00ʒ0.20ʒ0.18,反应初始温度15ħ㊁聚合时间4h 的条件下,所得的PCE 重均相对分子质量为42688㊁数均相对分子质量36409㊁相对分子质量分布1.1725,且其固含量㊁水泥净浆流动度㊁坍落度和减水率均优于传统恒温聚合方式所得PCE ;PCE 在应用中可延缓水泥水化硬化过程,促进钙矾石的紧密排列,提高水泥的抗压和抗折等机械强度㊂关键词:绝热反应;聚羧酸减水剂;流动性;水泥水化作用中图分类号:O632.52㊀文献标志码:A㊀文章编号:1004-9533(2020)06-0030-08Synthesis of High Performance Polycarboxylate SuperplasticizerShao Zhicheng,Guo Keyu,Liu Shiwei ∗,Yu Shitao(College of Chemical Engineering,Qingdao University of Science and Technology,Shandong Qingdao 266042,China)Abstract :In order to save energy and reduce energy consumption,a high-performance polycarboxylatesuperplasticizer (PCE)was synthesized by the method of the simulated adiabatic conditions,isopentenol polyoxyethylene ether (TPEG),acrylic acid (AA),sodium methacryl sulfonate (SMAS)as the poly-merization monomers,thioglycolic acid (TGA)as chain transfer agent,and ammonium persulfate-ascor-bic acid (APS-Vc)as redox initiation system.The effects of the amount of AA,SMAS and TGA on the properties of the PCE were investigated.The optimal reaction conditions were obtained as following:n (TPEG)ʒn (AA)ʒn (SMAS)ʒn (TGA)=1.00ʒ4.00ʒ0.20ʒ0.18,initial reaction temperature15ħand polymerization time 4h.Under the above reaction conditions,the weight average molecular weight,number average molecular weight and molecular weight distribution of the obtained PCE were42688,36409,and 1.1725,respectively.And the properties of its solid content,cement slurry fluidi-ty,slump and water reduction were better than those of PCE obtained by the traditional thermostatic poly-merization.In addition,PCE could delay the hydration and hardening process of cement,promote the close arrangement of ettringite,and improve the mechanical strength of the cement such as compressive and flexural resistance.Keywords :adiabatic reaction;polycarboxylate superplasticizer;fluidity;cement hydration process第37卷第6期邵致成,等:高性能聚羧酸减水剂合成研究㊀㊀减水剂是一种使用量大㊁使用范围广的混凝土添加剂,其发展经历了木质素磺酸盐㊁萘磺酸甲醛缩合物/三聚氰胺甲醛缩合物㊁聚羧酸梳型共聚物等3代主要产品[1]㊂第1代减水剂木质素磺酸盐具有产量高㊁价格低和来源广泛等优点[2],但制备过程中因存有缩合反应而导致产品表面活性低㊁减水性能差,影响了其应用㊂第2代水溶性树脂类减水剂包括萘系减水剂㊁三聚氰胺磺酸盐甲醛系减水剂等,其具有良好的耐高温特性和拌和性能,但存在生产成本高㊁减水率低和相容性差等缺点,限制了其应用[3]㊂第3代减水剂聚羧酸减水剂(PCE)具有低掺量㊁高减水率和低坍落度损失等优点[4],广泛应用于建筑㊁陶瓷[5]㊁SiO2悬浮液[6]㊁催化模板化硅化和合成有机金属骨架[7]等领域㊂近年来,PCE 合成及应用技术的日渐成熟,极大地推动了自密实混凝土㊁超高强混凝土等特种混凝土的技术进步和发展[8]㊂PCE在混凝土中以较低掺量的条件下即可显著降低搅拌用水量,提高混凝土流动性和早期强度,且在生产过程中基本不污染环境,被认为是一种高效绿色减水剂[9]㊂PCE的合成研究起步于20世纪90年代,但目前的研究主要集中在聚合物分子构象㊁作用机理以及水泥适应性等;而有关其适应工业生产的合成方法研究少有文献报道㊂目前, PCE多采用水浴恒温聚合方式制备,聚合温度多为50~80ħ[10],由于聚合初期高反应物浓度使得聚合热急剧释放,需冷却控制反应物料的温度,而反应后期,低反应物浓度导致反应速率降低,需加热保温反应物料温度,导致生成过程控温程序繁杂㊁反应器需配置换热构件㊁生产周期长㊁能耗大和成本高等缺陷㊂绝热反应是反应系统与外界没有热量交换的反应,由此其反应器有结构简单㊁造价便宜㊁反应体积得到充分利用等优点㊂同时,反应过程中因无需使用冷却或加热媒介控制反应温度,能够达到节约能源和降低能耗的目的㊂目前,绝热反应在硝化[11]㊁磺化和烯烃聚合[12]等反应中均获得成功应用㊂因此,本研究以聚醚型大单体异戊烯醇聚氧乙烯醚(TP EG)㊁丙烯酸(AA)和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为原料,在模拟绝热的条件下研究制备高性能减水剂P CE,研究了绝热反应条件㊁AA用量㊁SMAS用量㊁TGA用量对P CE减水性能的影响,并且研究了P CE对水泥水化过程的影响㊂结果表明,所得产品P CE的水泥净浆流动度㊁坍落度和减水率均优于传统恒温聚合方式所得P CE,且其在应用中可延缓水泥水化硬化过程,促进钙矾石的紧密排列,提高水泥的抗压和抗折等机械强度㊂1㊀实验部分1.1㊀试剂与仪器异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG):相对分子质量2400,工业品,山东卓星化工有限公司;丙烯酸(AA):AR,天津市北联精细化学品开发有限公司; SMAS:工业品,上海笛柏化学品技术有限公司;过硫酸铵(APS):AR,上海麦克林生化科技有限公司;抗坏血酸(Vc)㊁巯基乙酸(TGA)等均为市售分析纯;水泥:市售SH42.5号普通硅酸盐水泥㊂绝热反应器,实验室自制,该反应器是1个有真空保温夹套的玻璃反应器(即内壁和外壁之间的夹套层为真空),反应器内可放置磁力搅拌转子㊁开口配有可插温度计和冷凝管的玻璃塞㊂Tensor27傅里叶变换红外光谱仪,德国Bruker公司;凝胶渗透色谱仪,美国Waters公司;Rigaku Miniflex600X射线衍射仪,日本理学公司;JEOL-JSM-5200扫描电子显微镜,日本电子株式会社;NJ-160水泥净浆搅拌机,天津锡仪建材仪器厂;Zetasizer Nano ZS ZEN3600电位分析仪,英国Malvern Instruments 公司㊂1.2㊀实验操作将定量TPEG㊁APS和去离子水加入250mL绝热反应器中,搅拌待固体溶解后,同时分别用计量泵在20min内泵入混合液A(组成为:AA㊁SMAS和去离子水)和混合液B(组成为:TGA㊁Vc和去离子水),加料完毕后,控制反应初始温度为15ħ,搅拌反应4h;反应结束后将反应物倾倒至烧杯中冷却至室温,用质量分数为30%NaOH水溶液调节至pH 值为6~8,即得目标产物PCE㊂并按照标准GB/T 8077-2012的方法测定其水泥净浆流动性㊁固含量,制备PCE反应过程如式(1)所示㊂13化㊀学㊀工㊀业㊀与㊀工㊀程2020年11月(1)㊀㊀采用水泥净浆流动度为主要指标评价所得PCE样品的减水性能,其测定方法为:固定水灰比为m(水)ʒm(水泥)=0.29,称取水泥300g,自来水87g㊂测试时,所制备的PCE(固含量约40%)㊁水泥㊁自来水倒入搅拌锅内,将净浆流动机调为自动模式,先慢速搅拌120s,停15s,再快速搅拌120s,之后把搅拌好的净浆倒入平放在玻璃板上的截锥圆模中,用刮刀刮平,将截锥圆模按垂直方向提起,流淌30s后,用直尺量取互相垂直的2个方向的最大直径,取平均值作为水泥净浆流动度㊂此外,采用凝胶渗透色谱测定样品的相对分子质量及其分布:色谱柱由UltrahydragelTM120㊁Ultra-hydragelTM250㊁UltrahydragelTM500串联组成;柱温度40ħ,洗脱液0.1mol/L Na2SO4溶液的流速0.6 mL/min;用不同相对分子质量的分散性聚乙二醇校正标准曲线[13]㊂将各水化水泥试样到龄期后去除表皮,敲成0.2~0.3mm直径的小块,用玛瑙研钵将试样研磨至10μm以下,充分干燥后进行性能测试;XRD表征:使用Cu_Kα辐射在Rigaku Miniflex600(日本)衍射仪上测试样品,记录衍射角2θ为10ʎ~80ʎ㊂SEM表征:在场发射电子枪300kV下的JEOL-JSM-5200上进行测试,将一滴乙醇悬浮液沉积在硅晶片上制备SEM观察的样品㊂2㊀结果与讨论2.1㊀反应物起始温度和反应时间对反应过程温度及产物性能的影响在n(TPEG)ʒn(AA)ʒn(SMAS)ʒn(TGA)ʒn(APS)ʒn(Vc)=1.00ʒ4.00ʒ0.30ʒ0.18ʒ0.12ʒ0.01的反应条件下,考察了反应物起始温度对反应过程物料温度及产物性能的影响,结果见图1和表1㊂由图1可见,3个不同的起始温度(考虑季节的不同,设定了3个不同的起始温度),其聚合反应过程物料温度的变化较为相似,即反应初期,温度急图1㊀绝热体系中的温度变化Fig.1㊀Change of temperature in adiabatic systems㊀剧攀升,随后反应物料的温度趋平随后降低㊂这是因为该聚合反应为自由基反应机理,反应初期反应物浓度高,反应速度快,聚合热释放较为集中剧烈,导致反应物料温度攀升幅度较大;随着反应进行,反应物浓度降低,聚合反应速度降低,产生的聚合热,并且由于物料温度高于室温也可能引起热量的损耗,因此温度开始缓慢下降㊂表1给出了反应时间对产品的水泥净浆流动度影响的实验结果㊂表1㊀起始温度和反应时间对PCE减水性能的影响Table1㊀Effects of starting temperature and reactiontime on water reducing property of PCE物料起始温度/ħ净浆流动度/mm1h2h3h4h102262402462511523023924825020233240247250㊀㊀由表1可见,在不同的3种起始物料温度下制备的PCE净浆流动度较为相近(反应时间为3~4h时,净浆流动度在245~251mm),该指标能够满足实际的需要,表明采用绝热反应可实现PCE的稳定生产㊂因此,在随后的实验中,将重点考察反应物料初始温度为15ħ㊁反应时间为4h的条件下考察23第37卷第6期邵致成,等:高性能聚羧酸减水剂合成研究其他影响较大的因素对合成PCE性能的影响㊂此外,将反应初始温度15ħ㊁反应时间4h下制得的PCE用于混凝土性能测试,并与相同反应条件下于恒温30ħ制备的PCE在主要指标上进行了对比,结果如表2所示㊂表2㊀不同反应方式制备的PCE性能比较Table2㊀Performance comparison of PCE prepared bydifferent reaction methods指标绝热制备PCE恒温30ħ制备PCEPCE质量指标相对分子质量426884172725000~80000 PDI 1.1725 1.9304<2.0固含量/%38.8036.82(30~40)水泥净浆流动度/mm251251>240坍落度/mm210205>200减水率/%37.236.5>35㊀㊀注:m(水泥)ʒm(河砂)ʒm(石)ʒm(水)=360ʒ815ʒ966ʒ250,PCE折固掺量0.4%㊂㊀㊀从表2可见,绝热制备的PCE水泥净浆流动度为251mm,坍落度为210mm,减水率为37.2%㊂上述指标满足市售商品的质量指标要求㊂对比恒温30ħ制备样品的性能可见,绝热制备的PCE在主要性能指标数比肩水浴制备的PCE性能,部分指标优于水浴制备的PCE㊂此外,由于绝热聚合技术还具有节约能耗㊁操作简易等优点,所以本实验选用绝热法制备PCE㊂2.2㊀丙烯酸用量对PCE减水性能的影响AA中有强极性的羧基基团,羧基基团是PCE 中发挥分散作用和减水作用的重要功能性基团之一,同时还有保坍和缓凝作用[14]㊂因此,在n(TPEG)ʒn(SMAS)ʒn(TGA)ʒn(APS)ʒn(Vc)= 1.0ʒ0.3ʒ0.18ʒ0.12ʒ0.01㊁初始物料温度15ħ㊁反应时间4h的条件下,考察了AA用量对PCE减水性能的影响,结果见图2㊂由图2可见,AA用量对所得产物PCE的减水性能影响显著㊂当n(AA)ʒn(TPEG)=4.0ʒ1.0时,相同的PCE掺量下,样品的水泥净浆流动度均为最高,并且在掺量为0.4%时,净浆流动性超过了251mm,随后再增加AA用量,对提高水泥净浆流动性的意义不大,这是因为过多的AA用量,稀释了反应体系中引发剂的浓度,导致聚合速度降低,在规定的反应时间内,并未从实质上提高PCE分子结构中羧酸基团的数量㊂并且AA是高聚合反应活性的单体之一,AA的使用主要是为了在PCE结构中图2㊀n(AA)ʒn(TPEG)对PCE性能的影响Fig.2㊀Effect of n(AA)ʒn(TPEG)onPCE performance㊀引入更多的羧酸基团,羧酸基团的增多可促进PCE分子更容易锚固在水泥颗粒表面,使长侧链更好地发挥空间位阻作用,从而水泥净浆流动度增加,实现减水的目的㊂因此,n(AA)ʒn(TPEG)以4.0ʒ1.0为宜㊂此外,PCE的相对分子质量对水泥浆体的流动性有着显著影响,而改变羧基引入量可以改变减水剂PCE的相对分子质量,进而影响其减水性能[15]㊂研究表明,PCE的相对分子质量为25000~80000时,其减水剂性能最优㊂如果PCE相对分子质量超过80000,则聚合时PCE会产生凝胶或凝聚现象,所得聚合液黏稠,使用时会增大水泥浆体的黏度,导致阴离子基团被屏蔽,难以发挥静电斥力作用;而PCE相对分子质量低于25000,PCE分子结构中的侧链数量不足,不能发挥其空间位阻作用,影响其使用性能㊂表3给出了AA用量对产物PCE相对分子质量及其分布影响的实验结果㊂表3㊀不同丙烯酸配比PCE相对分子质量及其相对分子质量分布Table3㊀Molecular weight and molecular weightdistribution of polycarboxylate superplasticizers withdifferent acrylic acid ratio样品编号n(AA)ʒn(TPEG)M w M n PDIPCE-A 3.0ʒ1.0553******* 1.3210PCE-B 3.5ʒ1.04656740316 1.1550PCE-C 4.0ʒ1.04268836409 1.1725PCE-D 4.5ʒ1.03422027720 1.2345PCE-E 5.0ʒ1.027******** 1.0679㊀㊀注:n(TPEG)ʒn(SMAS)ʒn(TGA)ʒn(APS)ʒn(Vc)=1.0ʒ0.3ʒ0.18ʒ0.12ʒ0.01㊁初始物料温度15ħ㊁反应时间4h㊂33化㊀学㊀工㊀业㊀与㊀工㊀程2020年11月㊀㊀由表3可见,随着n (AA)ʒn (TPEG)的增加,PCE 重均相对分子质量M w 和数均相对分子质量M n 分别从55369和41915降到27614和25856㊂这是因为AA 有较高的反应活性,相比于大单体TPEG,AA 更容易与链引发产生的单体自由基反应形成新的自由基,从而将羧基接枝到主链上;增加AA 的添加量会导致TPEG 大单体难以接枝在主链上,而TPEG 所提供的侧链对PCE 的相对分子质量贡献较大,所以聚羧酸减水剂的相对分子质量随着AA 添加量的增大而减小㊂聚合物的分散性指数PDI 均接近于1,说明合成产物的相对分子质量分布较为集中㊂图3给出了PCE 的FT-IR表征㊂图3㊀PCE 的FT-IR 谱图Fig.3㊀FT-IR spectra of PCE由图3可见,1104cm-1处的特征峰为C O C的伸缩振动峰,这表明PCE 中存在醚基;1286cm-1处的特征峰为S O 的伸缩振动峰,表明反应物SMAS 的官能团 SO 2-3引入到了PCE 结构中;1730cm-1处的特征峰为C O 的伸缩振动峰,表明AA 的羧基引入到了PCE 结构中㊂2.3㊀甲基丙烯磺酸钠的用量对PCE 减水性能的影响SMAS 的使用可在PCE 的结构中引入磺酸根,磺酸根的引入可调节PCE 主链上的支链密度,增加减水剂与水泥颗粒吸附层的厚度㊁增强空间位阻,同时磺酸基还有很好的静电斥力作用,两者的协同作用可显著提高水泥浆的分散性和流动性[16]㊂由此,在n (AA)ʒn (TPEG)=4.0ʒ1.0并且其他条件不变前提下,考察了SMAS 用量对PCE 减水性能的影响,结果见图4㊂由图4可见,n (SMAS)ʒn (TPEG)对产品PCE 的减水性能影响较大,随着n (SMAS)ʒn (TPEG)值图4㊀n (SMAS )ʒn (TPEG )对PCE 性能的影响Fig.4㊀Effect of n (SMAS )ʒn (TPEG )onPCE performance㊀的增大,相同PCE 的掺入量下,PCE 的减水性能先增后降,当n (SMAS)ʒn (TPEG)=0.3ʒ1.0时,PCE 的掺量仅为0.4%时,其减水性能较好,水泥净浆流动度大于250mm,实现了低掺入量高减水性㊂随后再增加SMAS 的用量,减水性能未见明显提高,这是因为SMAS 用量的进一步增加,虽然可提高PCE 分子结构中的磺酸根的数量,但致使起较强吸附性能的羧基在PCE 结构中的相对数量减少㊂因此,n (SMAS)ʒn (TPEG)=0.3ʒ1.0为宜㊂2.4㊀巯基乙酸用量对PCE 减水性能的影响对醚类单体参加的自由基聚合,巯基乙酸TGA 是性能优良的相对分子质量调节剂,还具有优化相对分子质量分布的特性[17]㊂由此,在n (AA )ʒn (TPEG)=4.0ʒ1.0和n (SMAS)ʒn (TPEG)=0.3ʒ1.0,其他条件不变前提下,考察了TGA 用量对PCE 减水性能的影响,结果见图5㊂图5㊀n (TGA )ʒn (TPEG )对PCE 性能的影响Fig.5㊀Effect of n (SMAS )ʒn (TPEG )on PCE performance㊀由图5可见,随着TGA 用量增加,水泥净浆流动度呈现先上升后下降的变化规律,当n (TGA)ʒ43第37卷第6期邵致成,等:高性能聚羧酸减水剂合成研究n(TPEG)=0.18ʒ1.0,PCE仅掺入0.4%时,水泥净浆流动度就大于250mm,达到了低掺量高减水性能的目标㊂因此,n(TGA)ʒn(TPEG)=0.18ʒ1.0为宜㊂2.5㊀PCE对水泥水化过程的影响水泥的水化作用是其主要成分硅酸三钙(C3S)㊁硅酸二钙(C2S)㊁铝酸三钙(C3A)㊁铁铝酸四钙(C4AF)与水发生复杂的水化反应,最终生成钙矾石Aft(3CaO㊃Al2O3㊃3CaSO4㊃32H2O)[18],具体反应式如式(2)~(5)所示:2(3CaO㊃SiO2)+6H2O=3CaO㊃SiO2㊃3H2O+3Ca(OH)2(2)2(2CaO㊃SiO2)+4H2O=3CaO㊃SiO2㊃3H2O+Ca(OH)2(3) 3CaO㊃Al2O3+6H2O=3CaO㊃Al2O3㊃6H2O(4)4CaO㊃Al2O3㊃Fe2O3+7H2O=3CaO㊃Al2O3㊃6H2O+CaO㊃Fe2O3㊃H2O(5)㊀㊀为了更好地研究PCE对水泥水化过程的影响,采用XRD表征了水化后3和28d的水泥样品,结果如图6所示㊂由图6可见,在硬化3d后所得样品,含PCE的㊀㊀图6㊀水泥水化样品的XRD谱图Fig.6㊀XRD patterns of cement hydration samples㊀样品在29.40ʎ处衍射峰较高㊁34.36ʎ处衍射峰较低,可判断样品中C2S和C3S的含量依然很高,而生成的Aft较少,而空白的水泥样品C2S和C3S的衍射峰较低,Aft的衍射峰较高,表明PCE的使用在早期延缓了水泥水化反应㊂水化28d后所得样品峰强度基本一致,表明PCE对水泥后期水化过程影响较少㊂图7给出了水泥水化一定时间后所得样品的SEM图㊂图7㊀水泥水化样品的SEM图:a)3d的w(PCE)=0.3%样品,b)28d的w(PCE)=0.3%样品,c)3d的水泥样品,d)28d的水泥样品Fig.7㊀SEM image of cement hydration sample:a)3days,w(PCE)=0.3%;b)28days,w(PCE)=0.3%;c)3days,cement;d)28days,cement53化㊀学㊀工㊀业㊀与㊀工㊀程2020年11月㊀㊀由图7可见,水泥水化后硬化3d 时,使用PCE 所得样品多为紧密的层状晶体[图7a)],而未使用PCE 的样品多为松散棒状晶体Aft[图7c)],上述结果表明PCE 对水泥水化前期的延缓作用,有利于水泥硬化的紧密排列㊂硬化28d 时,使用PCE 所得多为紧密的层状晶体或棒状晶体[图7b )],未使用PCE 的水泥样品对位较松散的棒状晶体[图7d)],表明添加PCE 的水泥浆体硬化后期有更加紧密的结构,而这种作用可提高水泥的机械强度㊂图8给出了硬化后水泥样品的抗压性能和抗折性能测试结果㊂图8㊀水泥水化样品的抗压和抗折性能测试:a )抗压;b )抗折Fig.8㊀Compressive and flexural resistance test of cementhydration samples :a )compressive resistance ;b )flexural resistance由图8可见,与不加PCE 的水泥相比,掺加了PCE 的水泥样品具有更强抗压强度和抗折强度㊂这是因为PCE 的添加使水泥浆体更容易分散,对水泥硬化具有延缓作用,促进硬化过程中钙钒石的紧密排列,从而形成致密的结构和更小的空隙,从而拥有更好的机械性能㊂3㊀结论采用模拟绝热法合成了聚羧酸减水剂PCE,在n (TPEG )ʒn (AA )ʒn (SMAS )ʒn (TGA )=1.00ʒ4.00ʒ0.20ʒ0.18㊁物料起始温度15ħ㊁聚合时间4h的条件下,所得PCE 的重均相对分子质量为42688㊁数均相对分子质量36409㊁相对分子质量分布1.1725,且其固含量㊁水泥净浆流动度㊁坍落度和减水率均优于传统恒温聚合方式所得PCE;减水剂PCE 的使用,可延缓水化水泥的硬化过程,促进钙矾石的紧密排列,提高水泥的抗压和抗折等机械强度㊂参考文献:[1]㊀王子明.聚羧酸系高性能减水剂:制备㊃性能与应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2009[2]㊀张坤,张莎莎,王晓俊,等.玉米秸秆糖醇黑液化学改性制备木质素基减水剂的研究[J].化工新型材料,2017,45(6):258-260Zhang Kun,Zhang Shasha,Wang Xiaojun,et al.Modi-fication product of black liquor of sugar alcohol from corn stover as ligno-sulfate based plasticizer [J].New Chemical Materials,2017,45(6):258-260(in Chi-nese)[3]㊀Yang Z,Yu M,Liu Y,et al.Synthesis and perform-ance of an environmentally friendly polycarboxylate su-perplasticizer based on modified poly (aspartic acid )[J].Construction and Building Materials,2019,202:154-161[4]㊀Tan H,Zhang X,Guo Y,et al.Improvement in fluidityloss of magnesia phosphate cement by incorporatingpolycarboxylate superplasticizer [J ].Construction andBuilding Materials,2018,165:887-897[5]㊀Sakthieswaran N,Sophia M.Effect of superplasticizerson the properties of latex modified gypsum plaster [J].Construction andBuildingMaterials,2018,179:675-691[6]㊀Mithanthaya I R,Marathe S,B S Rao N,et al.Influ-ence of superplasticizer on the properties of geopolymer concrete using industrial wastes [J].Materials Today:Proceedings,2017,4(9):9803-9806[7]㊀Shen Y.Carbothermal synthesis of metal-functionalizednanostructures for energy and environmental applications[J].Journal of Materials Chemistry,2015,3(25):13114-13188[8]㊀刘治华.不同羧基密度与功能基聚羧酸减水剂的合63第37卷第6期邵致成,等:高性能聚羧酸减水剂合成研究成及性能研究[D].北京:中国矿业大学(北京),2013Liu Zhihua.Research on synthesis,properties andmechanism of different carboxyl density and functional-lizing polycarboxylate superplasticizer[D].Beijing:China University of Mining&Technology(Beijing),2013(in Chinese)[9]㊀Matsuzawa K,Atarashi D,Miyauchi M,et 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cement[J].Journal of the Chinese Ceramic Society,2012,40(4):613-619(in Chinese)[14]㊀Qian S,Yao Y,Wang Z,et al.Synthesis,characteriza-tion and working mechanism of a novel polycarboxylatesuperplasticizer for concrete possessing reduced viscosity[J].Construction and Building Materials,2018,169:452-461[15]㊀Lin X,Liao B,Zhang J,et al.Synthesis and character-ization of high-performance cross-linked polycarboxylatesuperplasticizers[J].Construction and Building Materi-als,2019,210:162-171[16]㊀LüS,Liu J,Zhou Q,et al.Synthesis of modified chi-tosan superplasticizer by amidation and sulfonation andits application performance and working mechanism[J].Industrial&Engineering Chemistry Research,2014,53(10):3908-3916[17]㊀Kong F,Pan L,Wang C,et al.Effects of polycarboxy-late superplasticizers with different molecular structureon the hydration behavior of cement paste[J].Construc-tion and Building Materials,2016,105:545-553 [18]㊀Arend J,Wetzel A,Middendorf B.In-situ-investigationof superplasticizer-particle-interaction by fluorescencemicroscopy[J].Materials Today:Proceedings,2018,5(7):15292-1529773。
端修饰聚合物分散剂的合成及在无机颜料上的吸附性能研究

维普资讯
第 2期 ,
葛晓霞 :端修饰聚合物分散剂的合成及在无机颜料上的吸附性能研究
73
称重(4.00 g)的无机颜料混合 ,保持 50℃,磁力搅拌 24 h,达 到吸附平衡 后 ,在 3 000 r·min 转速 下离心 .离 心后 的沉 淀物经 “溶剂洗涤一离心 ”多次 ,直至两次测量误差不超过 1 mg·g~,抽 干溶剂 ,将沉淀物研 磨后在 80 ̄C/266.644 Pa下 干燥 2 h,进行 热重分析 ,并作空 白ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ照 .热重分析用 Nicolet 550FT—IR光谱仪进行 ,升 温速率 :15.0 oC·min~;温度范围 :50 6O0 oC.
、 ESRt 等 ,TGA是 比较直观、精确 的一种方法 ,用 于计算 聚合 物分散 剂在颜料上 的吸附量 国内外 尚未见 文献报道 .国内也 未见对聚丙 烯酰 A— B嵌段共聚物超分散剂 的合成及分散工艺报道 . 1 实验 部分 1.1 仪器 与试 剂 仪器 :Nicolet 550FT—IR光谱仪 ,Waterl50(RI检测器 ).试剂 :丙烯 酸正 丁酯(BuA),使用前 用无水硫 酸镁 干 燥 24 h后减压蒸 馏 ,蒸馏产品除去阻聚剂后低温保存待用 ;偶 氮二 异丁腈 (AIBN),使用前用 甲醇重结晶两次 ,晾干后 低温保存 待用 ;巯基 乙酸 ,多乙烯多胺(PEI),2,4一甲苯二异氰酸酯 (rIDI)均 由西格玛公 司购得并 直接使用 .钛 白 、铁红 (Du Pont)作为 吸 附剂 ,使用前分别用异丙醇 、稀盐酸洗涤并真空干燥(其 比表 面积分别 为 7.9o、7.25 fn2·g ). 1.2 超分 散剂的合成 将单体丙烯 酸正丁酯 、引发剂偶氮二异丁腈 、链转移剂疏 基乙酸按表 1所列 比例 与甲苯混合后 ,真空 通 N2除去体 系溶解 的氧 .加热至 印 ℃聚合反 应 ,将所得产物倒人冰盐冷却 的石油醚 中终止反应 ,经溶解 再沉淀 两次 .80℃真 空干燥 5 h,精确称重 的端羧基聚合物与等摩尔的 TDI在无水 甲苯 中 ,以 0.3%二丁基锡月桂 酸酯(DtrrL)催化 反应得到端 异氰 酸酯基 的聚合物 ,上述 反应 液未 经任何处 理滴 人等摩尔的 PEI/甲苯溶液 中 ,50℃反应 ,滴加 4 h完毕后 ,继续 反应 1 h,未 反应 的多乙烯多胺经 多次水洗 除去 .
共聚酰胺PA(56-co-66)的制备及性能表征

共聚酰胺PA(56-co-66)的制备及性能表征专业品质权威编制人:______________审核人:______________审批人:______________编制单位:____________编制时间:____________序言下载提示:该文档是本团队精心编制而成,期望大家下载或复制使用后,能够解决实际问题。
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RAFT聚合结合“巯基-炔”点击反应制备凹凸棒土杂化粒子

05200功滋讨科2021年第5期(2)卷文章编号1001-9731(2021)05-05200-06RAFT聚合结合“巯基-炔”点击反应制备凹凸棒土杂化粒子”蔡子楠1,李润飞1,杨海存1,曹峥1,龚方红12(1.常州大学材料科学与工程学院,江苏省环境友好高分子材料重点实验室,江苏常州213164;2.无锡职业技术学院机械技术学院,江苏无锡214121)摘要:以十二烷基三硫代碳酸酯2-甲基-丙酸炔丙酯(alkyne-DMP)为链转移剂,通过RAFT聚合合成炔基封端的聚(N-异丙基丙烯酰胺Xalkyne-PNIPAM),以Y-巯丙基三甲氧基硅烷(MTS)修饰凹凸棒土(ATP)制备表面巯基化的ATP-MTS,经“巯基-炔”点击反应制备杂化粒子ATP@PNIPAM O研究了聚合反应动力学,采用傅里叶红外光谱(FT-IR X X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)和透射电镜(TEM)等手段对杂化粒子进行表征。
结果表明:RAFT聚合具有较好的可控性,通过点击反应成功制备了杂化粒子,点击反应进行3h时,杂化粒子表面PNIPAM的接枝率可达12.6%,且具有明显的温度响应性。
关键词:凹凸棒土:RAFT聚合;巯基-炔点击反应;杂化粒子;温度响应性中图分类号:TQ316.343文献标识码:A DOI:10.3969/.issn.1001-97312021.05.0300引言有机-无机复合材料或杂化材料一直是近年来研究报道的热点,通过多样化的设计,可以赋予复合材料优异的性能,如力学性能、热稳定性、阻燃性能、气体阻隔性能、生物降解性和吸附性能等[4]。
相对于聚合物基体本身,复合材料性能的提升以及特殊性能往往与无机纳米粒子的特性之间具有重要的联系,其中,表面修饰在优化无机纳米粒子在聚合物基体中分散的同时,可进一步实现无机粒子表面性质的多样化和可设计化[—8]。
“接枝于(grafting from)”和“接枝到(grafting to)”是表面修饰中常用的两种机理。
基于巯基的点击反应与RAFT功能性聚合物的合成

基于巯基的点击反应与RAFT功能性聚合物的合成摘要:点击化学由于其高效、可靠、高选择性等特点,可来实现碳杂原子连接,低成本、快速合成大量新化合物,在复杂结构聚合物制备上得到关注与应用。
可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合作为一种新型活性自由基聚合方法,由于其具有单体适用面广、聚合条件温和、不受聚合方法的限制等优点,已经成为聚合物分子设计的有效手段之一。
两者相结合可以制备多种具有特殊结构功能性的聚合物,这一联用技术也越来越引起研究者们的重视。
而近年来又出现了基于巯基的点击反应,如巯基-烯、巯基-炔、巯基-异氰酸酯、巯基-环氧化物以及巯基-卤代烃等新型点击反应与RAFT聚合相结合在功能性聚合物的制备和修饰中的应用,相信这种手段的与RAFT结合将发挥更积极的作用。
关键词:点击化学、RAFT、巯基、功能性聚合物1.可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)1998年,澳大利亚化学家Rizzardo等首次提出了可逆加成-断裂链转移自由基聚合( RAFT)的概念。
RAFT聚合是活性自由基聚合中的一种,它可以实现活性/可控聚合。
在RAFT聚合中,通常加入双硫酯衍生物SC(Z)S—R作为链转移试剂(CTA)。
其机理可以这样描述:双硫酯衍生物能迅速捕捉聚合体系中的自由基,形成稳定的自由基,这种稳定自由基不会引发单体聚合,而是迅速裂解生成化合物和新自由基R?。
R?可以引发单体聚合形成链自由基Pm?,它又迅速地被裂解的化合物捕捉。
这样,一个新的快速平衡就建立起来,从而控制聚合物分子量,得到分子量分布比较窄的聚合物。
RAFT聚合采用的CTA通常有二硫代酯化合物,三硫代酯化合物等。
引发剂可采用普通的自由基引发剂,如偶氮或过氧化物引发剂,也可以通过热引发、紫外光引发等。
RAFT聚合单体适用面广、聚合条件温和、聚合方法不受限制,聚合单体可以带羧基、酯基、氨基以及二硫键等官能团,反应温度和溶剂没有特别的限制,聚合方法可采用本体聚合、溶液聚合、乳液聚合以及悬浮聚合等。
丙烯酸树脂合成过程中单体的选择原则总结

丙烯酸树脂合成过程中单体的选择原则总结2016-01-14高分子学习研究工业是一个民族的脊梁为方便应用,通常将聚合单体分为硬单体、软单体和功能单体三大类。
甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(ST)、丙烯睛(AN)是最常用的硬单体,丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)为最常用的软单体。
长链的丙烯酸及甲基丙烯酸酯(如月桂酯、十八烷酯)具有较好的耐醇性和耐水性。
功能性单体有含羟基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,含羧基的单体有丙烯酸和甲基丙烯酸。
羟基的引入可以为溶剂型树脂提供与聚氨酯固化剂、氨基树脂交联用的官能团。
其它功能单体有:丙烯酰胺(AAM)、羟甲基丙烯酰胺(NMA)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯(AAEM)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)、乙烯基硅氧烷类(如乙烯基三甲氧基硅烷,乙烯基三乙氧基硅烷,乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷,乙烯基三异丙氧基硅烷,γ-甲基丙稀酰氧基丙基三甲氧基硅烷,γ-甲基丙稀酰氧基丙基三(β-三甲氧基乙氧基硅烷)单体等。
功能单体的用量一般控制在1%~6%(mass ratio),不能太多,否则可能会影响树脂或成漆的贮存稳定性。
乙烯基三异丙氧基硅烷单体由于异丙基的位阻效应,Si-O键水解较慢,在乳液聚合中其用量可以提高到10%,有利于提高乳液的耐水、耐候等性能,但是其价格较高。
乳液聚合单体中,双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯(AAEM)分别需要同聚合终了外加的己二酰二肼、己二胺复合使用,水分挥发后可以在大分子链间架桥形成交联膜。
含羧基的单体有丙烯酸和甲基丙烯酸,羧基的引入可以改善树脂对颜、填料的润饰性及对基材的附着力,而且同环氧基团有反应性,对氨基树脂的固化有催化活性。
树脂的羧基含量常用酸值(A.V. ,即中和1g树脂所需KOH的毫克数,单位mgKOH/g(固体树脂),一般A.V. 控制在10mgKOH/g(固体树脂)左右,聚氨酯体系用时,A.V. 稍低些,氨基树脂用时A.V. 可以大些,促进交联。
高性能超支化聚苯硫醚大分子结构及其特性

高性能超支化聚苯硫醚大分子结构及其特性王坤【摘要】超支化聚苯硫醚的分子呈不规则的三维准球形结构,分子中存在大量结构上的缺陷和残缺的支链,还包括部分线性结构单元,官能团部分位于分子的表面,部分存在于分子的内部,它的相对分子质量分布较宽,支化度在0~1之间.尽管超支化聚苯硫醚的结构并不如树枝状大分子那样完美,但是它具有树枝状大分子的许多优异的性能,如较小的黏度、良好的溶解性、具有大量末端官能团和分子空隙等.因此,超支化聚苯硫醚具有良好的流动性,很容易形成单分子膜,在膜材料上具有很大的应用价值.由于超支化聚苯硫醚属于共轭体系的聚合物,联苯基撑基团与硫原子的共轭效应,使其具有优异的光学特性,在光性能方面的应用具有独特的优势.【期刊名称】《上海塑料》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P11-14)【关键词】超支化聚苯硫醚;共轭体系;球形结构;微相分离;掺杂导电性【作者】王坤【作者单位】陕西金泰氯碱化工有限公司质检中心,陕西榆林718199【正文语种】中文【中图分类】TQ3超支化聚苯硫醚是一种不同于线性聚苯硫醚、支化聚苯硫醚和交联聚苯硫醚的新型结构聚合物,如图1所示[1]。
超支化聚苯硫醚最显著的特点是黏度很低。
由于其自身分子尺寸较小,分子内部又含有大量的短支链,整个分子呈三维准球形结构,分子链本身及分子之间不易发生缠绕,使得分子之间的相互作用力大大减小,因而溶液黏度和熔融黏度比相应的线型聚苯硫醚的小得多。
此外,超支化聚苯硫醚还具有良好的溶解性。
高度支化的构型大大降低了它的结晶性能,呈现无定形的非晶结构,同时内部形成的大量空腔使得溶剂分子很容易嵌入其中,再加上端基基团的促溶效应,使其溶解性增大[2]。
因此,超支化聚苯硫醚具有良好的流动性,很容易形成单分子膜,在膜材料上具有很大的应用价值。
由于超支化聚苯硫醚属于共轭体系的聚合物,联苯基撑基团与硫原子的共轭效应使其表现出优异的光学特性,在光学领域具有独特的优势。
基于巯基自由基的有机硫化合物光催化合成研究

基于巯基自由基的有机硫化合物光催化合成研究基于巯基自由基的有机硫化合物光催化合成研究已经成为当前有机合成领域中备受关注的热门课题。
在光催化合成研究中,硫杂环化合物具有重要的地位,它们具有多种生物和化学活性,广泛应用于医药、农药和材料等领域。
硫杂环化合物的合成方法有很多种,其中光催化合成方法受到研究者们的高度重视。
硫杂环化合物的光催化合成方法主要包括两种:一种是通过硫杂环化合物的基础合成来实现;另一种则是通过光催化硫杂环化合物的单体聚合来实现。
关于硫杂环化合物的光催化合成方法,研究者们通常采用巯基自由基或者硫醇自由基的光诱导或者电化学方法来实现。
其中,基于巯基自由基的光催化合成方法被广泛应用,因为它既可以实现单体聚合,也可以实现基础的合成。
目前,研究者们已经成功地利用光催化合成方法合成出了多种不同的硫杂环化合物。
例如,通过光催化方法,研究者们成功地合成了含有氮、硫、氧、钾等不同元素的硫杂环化合物,这些化合物具有很好的生物活性和化学活性,并且具有广泛的应用前景。
研究者们发现,光催化合成方法具有很多优点。
首先,光催化合成方法不需要使用高温或者高压等条件,因此具有很好的环保性和安全性。
其次,光催化合成方法可以通过调节反应条件和催化剂的种类等来实现不同的反应路径和产物选择性,这对于研究者们来说非常有用。
综上所述,基于巯基自由基的有机硫化合物光催化合成研究已经成为当前有机合成领域中备受关注的热门课题。
在未来的研究中,研究者们将继续探索不同种类的催化剂、光源和反应条件等对光催化合成反应的影响,以期实现更高效、可持续和环保的有机合成方法。
巯基功能单体

巯基功能单体是一种有机化合物,它在化学和生物化学中有广泛的应用。
巯基是硫原子和氢原子的结合,因此巯基功能单体通常具有一定的硫性质。
在化学中,巯基功能单体常用于合成各种有机化合物,如树脂、塑料、橡胶等。
这些化合物通常具有良好的物理和化学性能,因此在许多工业应用中都有广泛的应用。
在生物化学中,巯基功能单体也有许多重要的应用。
例如,它们可以用于合成蛋白质和核酸,这些是生命的基本组成部分。
此外,巯基功能单体还可以用于研究蛋白质的结构和功能,以及开发新的生物技术。
总的来说,巯基功能单体是一种非常重要的有机化合物,它们在化学和生物化学中有广泛的应用。
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巯基链转移支化单体的制备方法
1、对乙烯基苄硫醇的制备方法
制备方法1:(Polym. Bull. (2013) 70:1795–1803)
31.1g对乙烯基苄氯(0.20mol),21.1g硫脲(0.27mol)和100ml无水乙醇以及0.5g对苯二酚(氢醌,阻聚剂)加入至三口烧瓶内,回流反应7h直至对乙烯基苄氯反应完全。
冷却至室温后,加入200ml氢氧化钠水溶液(20wt%),立即升温至40度反应6h,冷却至室温后,用200ml二氯甲烷萃取,分离出有机相,用蒸馏水洗涤至中性,用无水硫酸钠干燥。
去除干燥剂和有机溶剂后,得到黄色液体。
制备方法2:(支化型聚苯乙烯马来酸酐及其衍生物的合成与应用,江南大学硕士论文,2013,导师:刘晓亚)
在100 mL的三口烧瓶中加入0.023g对苯二酚、8.37g(0.11 mol)硫脲和30 mL 95%乙醇,机械搅拌、回流冷凝条件下加热至90℃左右硫脲完全溶解,缓慢滴加15.62 g(0.1 mol)对氯亚甲基苯乙烯至三口烧瓶中,90 ℃回流条件下反应5~6 h 后停止反应。
冷却至室温,将溶液转移至250 mL 的三口烧瓶中,并加入60 g饱和碳酸钠水溶液和等量的二氯甲烷,N2保护下将溶液温度升至80 ℃后保持搅拌2 h左右溶液呈均一相,迅速冷却至室温。
分液漏斗萃取后取下层溶液,用旋转蒸发仪旋去有机层中的二氯甲烷,得到浅黄色液体即为VBT,低温保存留待使用。
核磁表征图:
制备方法3:(支化型苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备及其对炭黑的分散性能,江南大学硕士论文,2013,导师:付少海)
2、对乙烯基苄硫醇的制备方法(CN201110071490一种对乙烯基苄硫醇的合成方法)
合成原理:
实验步骤:
在装有机械搅拌和回流冷凝器的250 mL三口烧瓶中加入48.6 g硫氢化钠的
水溶液(0.13mol NaHS,质量浓度为15%),将15.62 g(0.1 mol)对乙烯基苄氯和40 mL乙醇的混合液加入滴液漏斗中,再将其滴入上述250 mL三口烧瓶中,搅拌、加热回流条件下反应数小时,采用薄层色谱法判断对乙烯基苄氯消耗完毕后停止反应。
冷却至室温,加入80 mL二氯甲烷萃取,萃取后有机层用无水MgSO4干燥,用旋转蒸发仪除去二氯甲烷后即得对乙烯基苄硫醇。
(也可用KHS、NH4HS,硫氢化物与对乙烯基苄氯的摩尔比在1.1~1.3之间)
3、支化单体二-(4-乙烯基)苄基二硫的制备方法(CN201110071435)
合成原理:
实验步骤:
称取5g(0.1560 mol)硫磺,于40℃下分批次加入到含等摩尔比Na2S 的水溶液中,Na2S 水溶液的浓度为10%,维持温度搅拌反应1 h,得到Na2S2 水溶液,冷却待用。
然后将20.6g(0.1350 mol)对乙烯基苄氯,30mL氯仿和0.5g相转移催化剂PEG400加入到滴液漏斗中,并在35 ℃条件下逐滴加入到上述Na2S2 水溶液中。
用薄层色谱分析法跟踪直至对乙烯基苄氯反应完全。
然后用100 mL氯仿萃取除去未反应的Na2S2,收集有机层,旋转蒸发除去氯仿,所得产物用甲醇重结晶得到白色针状目标产物。
核磁谱图:
4、新型含被保护巯基的苯乙烯型AB支化单体的制备方法(应用化工,2009,38(7),945-949)
反应式如下:
原理:含巯基的化合物通常可作为自由基聚合反应的链转移剂,可在光照、加热等条件下和双键发生作用,因而不易获得巯基和双键并存的稳定单体(即不易得到含巯基链转移功能的乙烯基AB支化单体)。
而通过适当的巯基保护反应(如
反应式所示的烷基硫代硫酸钠盐),则可以使双键和可活化巯基并存,并要求该巯基保护基可在聚合条件下方便地解保护,从而形成同时含有可聚合双键和巯基链转移基团的AB*支化单体,并应用于超支化聚合。
如反应式所示,通过对乙烯基苄氯与硫代硫酸钠盐水溶液的Bunte Salts反应,可便利地制备出AB单体,由于烷基硫代硫酸钠盐可以在DMSO、DMF或酸性条件下去保护形成巯基,或进一步氧化成二硫键(二硫键可以在加热条件下进行可逆断裂生成巯基)。
这就使得该AB单体可进一步活化为既含有可聚合双键,又含有活性巯基转移中心的AB*中间体。
烷基硫代硫酸钠盐支化单体AB的制备方法:
在500 mL圆底烧瓶中依次加入对乙烯基苄氯的乙醇溶液,硫代硫酸钠水溶液和相转移催化剂PEG-500,置于35℃恒温水浴中搅拌12h。
产物直接以沉淀的形式析出,过滤,收集固体,依次用少量的石油醚和冰水洗涤,即可得到纯净的AB支化单体。
【PEG-500用量为对乙烯基苄氯质量分数的1-5%,对乙烯基苄氯与硫代硫酸钠摩尔比为1:1.3-1.3:1,文章中不详】
同样可参考CN200910030467.X:一种含烷基硫代硫酸钠( 钾) 盐的苯乙烯类单体及其制备方法。