大分子引发剂的合成与表征
水性UV固化涂料用超支化大分子光引发剂的合成与表征
第4 0卷 第 7期 21 0 0年 7月
涂 料 工 业
PAI NT & COATI NGS I NDUS TRY
Vo . 0 No 7 14 .
J 12 0 u . 01
水 性 U 固化 涂 料 用 超 支 化 大 分 子 光 引 发 剂 的 合 成 与 表 征 V
王君 霞 , 张
摘
力, 石 光
( 南师 范 大 学化 学与 环境 学 院 , 州 503 ) 华 广 16 1
要 : 过 季 戊 四醇 、 2一二 羟 甲基 丙 酸 ( M A) 甲苯 一24一二 异 氰 酸 酯 ( D ) 2一羟 基 一 通 2, D P 、 , T I、 2一甲 基 一l一苯
基 ~1一 丙酮 ( MP ) 马来 酸酐等合成 了一种可参与紫外光 固化 的超支化 大分 子光 引发剂 , H P、 利用傅 里叶红外光 谱 、 核 磁共振谱 、 紫外 、 S T D C、G对其结构和性能进行 了表 征 , 现 当引发剂含 量在 4 时引发效 果最 佳 , 应初始 阶段大 分 发 % 反 子的引发效率高于小分子光引发剂 , 随着反 应的进行 大分子光 引发 剂的引 发效率逐 渐小 于小分 子。大分子 光引发 剂 在纯水中的溶解度很小 , 而在含有碱性 中和剂的水性 光固化体系 中可 以很好地溶解 。 关键词 : V固化 ; u 水性大分子光引发剂 ; 超支化 聚酯
大分子引发剂和大分子单体的制备与应用
高分子现代合成方法与技术
5.1 概述
• 大分子引发剂(macroinitiator)是指在分子链上 带有可分解成可引发单体聚合的活性中心 (主要为 自由基)的高分子化合物。
(1)几乎所有烯类单体都能由大分子引发剂引发进行自由基聚合,因此它们都 有可能制备 结构明确的嵌段共聚物。 (2)与离子型聚合比较,自由基聚合对杂质敏感性小,合成简单并易于控制。
高分子现代合成5.2.3 大分子引发剂的应用(嵌段共聚物)
高分子现代合成方法与技术
聚醚-聚苯乙烯嵌段共聚物
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聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物
高分子现代合成方法与技术
聚酯-聚丙烯酰胺嵌段共聚物
嵌段液晶共聚物
高分子现代合成方法与技术
高分子现代合成方法与技术
高分子现代合成方法与技术
2 阳离子聚合法
某些阳离子聚合具有活性聚合的性质,也可用于制备窄相对分子质量分布 和端基带有预 定官能团的大分子单体。四氢呋喃的阳离子开环聚合是阳离 子型活性聚合法制备大分子单体的典型例子
高分子现代合成方法与技术
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3 自由基聚合法
高分子现代合成方法与技术
高分子现代合成方法与技术
2 大分子单体的接枝共聚
大分子单体与其他烯类单体进行共聚反应可制备指定分子结构的接 枝共聚物,用大分子 单体法制备的接枝共聚物,支链的长度可以在 大分子单体制备时就得到控制,接枝分布均匀,均聚物含量 少,产 品的质量较高。共聚物中支链的密度取决于的 分子单体与小分子单 体的竞聚率。 大分子单体末端双键的聚合活性与含相同不饱和基团的小分子单体 基本 接近,尤其在低转化率时,聚合活性差别不大。随着转化率 增加,或大分子单体的相对分子质量增加,大分子单体的反应活性 显得比含相同不饱和基团的小单体要差。这是由于大分子单 体的 扩散速度较小,或大分子单体与共聚物主链的相分离倾向增大有关。
大分子光引发剂
大分子光引发剂大分子光引发剂是一类在光照条件下能够引发光化学反应的高分子化合物。
它们具有许多独特的性质和应用,为光化学领域的研究和应用提供了新的思路和方法。
本文将从大分子光引发剂的定义、性质、应用以及前景等方面进行介绍和探讨。
大分子光引发剂是一类具有高分子结构的化合物,能够在光照条件下吸收光能并转化为化学能,从而引发光化学反应。
与传统的小分子光引发剂相比,大分子光引发剂具有更大的分子量和更复杂的结构,能够提供更丰富的光化学反应路径和更高的反应效率。
同时,大分子光引发剂还具有较好的可溶性和稳定性,能够在不同的环境中应用,并且易于合成和修饰,从而实现对光化学反应的精确控制。
大分子光引发剂在许多领域中具有广泛的应用。
在材料科学领域,大分子光引发剂可以被用作光敏材料的合成和表征,例如光刻胶、光纤等。
在生物医学领域,大分子光引发剂可以被用于光动力疗法和药物释放等方面的研究,以实现对疾病的治疗和诊断。
在环境保护领域,大分子光引发剂可以被用于光催化降解有机污染物,实现对环境的净化和治理。
在能源领域,大分子光引发剂可以被用于光催化水分解和光电池等方面的研究,以实现对可再生能源的利用和开发。
大分子光引发剂在未来的研究和应用中具有广阔的前景。
随着科学技术的不断进步,人们对大分子光引发剂的合成、结构和性质有了更深入的认识,从而为其在光化学领域的应用提供了更多的可能性。
例如,通过合理设计和调控大分子光引发剂的结构,可以实现对光化学反应的选择性激发和控制,从而提高反应效率和产物选择性。
另外,利用大分子光引发剂与其他光敏材料的协同作用,可以实现更复杂的光化学反应和功能材料的构建。
因此,大分子光引发剂将在材料科学、生物医学、环境保护、能源等方面发挥更重要的作用。
大分子光引发剂是一类具有独特性质和广泛应用的化合物。
它们能够在光照条件下引发光化学反应,并在许多领域中发挥着重要的作用。
随着研究的深入和应用的拓展,大分子光引发剂将在光化学领域的研究和应用中展现出更多的潜力和前景。
由聚乙二醇和聚苯乙烯组成的AB2星形聚合物的ATRP法合成与表征
Synthesis and Characterization of Amphiphilic AB2 Star Copolymers Comprised of Poly(ethylene oxide) and Polystyrene Blocks by ATRPDairen Lu, Kui Xu, Yun Wang, Kang Tao , and Ruke Bai*Department of Polymer Science and Engineering, University of Science andTechnology of China, Hefei, 230026, P. R. ChinaE-mail: bairk@; Tel: 0086-551-3600722, Fax: 0086-551-3631760AbstractA new macroinitiator MPEO-Br2 was synthesized by the reaction of monomethoxy end-capped poly(ethylene oxide) with 3, 5-bis(bromomethyl)benzoic chloride, and then used to initiate the polymerization of styrene at 110o C with CuBr/bpy as catalyst system. The results of polymerization show the characteristics of living free radical polymerization. There exists a linear relationship between ln([M]0/[M]) and polymerization time, and the molecular weights increase linearly as the increase of monomer conversion with low polydispersity. Furthermore, well-defined amphiphilic AB2 star copolymers were prepared and confirmed from the structure1and molecular weight of the copolymers characterized by H-NMR and GPC.Keywords: AB2 star copolymer; Atom transfer radical polymerization; Polystyrene1. IntroductionAmphiphilic block copolymers are widely explored for their ability to form organized micellar aggregates with different morphologies in polymer solution, in bulk state, and in thin polymer layers at surfaces and interfaces [1]-[3]. One of the most-exploited amphiphilic block copolymers is composed of poly(ethylene oxide) and polystyrene blocks. Many reports are available on the micellar structures of these PEO-PS block copolymers in water [4] and organic solvents [5]-[7] with variable molecular weight and chemical composition.PEO-PS copolymers were originally prepared by sequential living anionic polymerization of styrene and ethylene oxide [8]. However, the procedure had to be carried out under anhydrous conditions and extensive purification of monomers, initiator and solvent was also required. Fortunately, over the past decades, great progress has been made on living free radical polymerization, such as nitroxide-mediated stable free-radical polymerization (NMP) [9], atom transfer radical polymerization (ATRP) [10], reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) [11]. Compared to anionic polymerization, living free radical polymerization does not require strict purification of monomers and solvent and are suitable of a variety of vinyl monomers, tolerant the presence of many functional groups. This allows polymer scientists to design and obtain well-defined (co)polymers conveniently. Since then, many types of PEO-PS copolymers were prepared, especially with ATRP route. The strategy is mainly based on end-functionalized PEO as macroinitiator to initiate the polymerization of styrene to form well-defined PEO-PS copolymers. For example, PS-b-PEO-b-PS triblock copolymer was reported by Kops group [12]. Difunctional macroinitiators were synthesized by reacting dihydroxyl PEO with 2-bromopropionyl chloride or 2-chloropropionyl chloride and subsequently used as initiatorsfor the polymerization of styrene. In a similar way, monofunctional macroinitiator was prepared by monomethoxy poly(ethylene oxide) (MPEO) and 2-chloro-2-phenylacetyl chloride and used as initiator for the syntheses of PEO-b-PS or PEO-b-PMMA diblock copolymers [13]. Pan et al. [14] prepared H-shaped PEO-PS copolymers choosing PEO as the middle segment from tetrafunctional macroinitiator which was achieved by reacting dihydroxy PEO with 2, 2-bis(methyl-2- bromopropionate) propionyl chloride. Moreover, star-shaped and dendrimer-like copolymers made of PEO and PS were synthesized by sequential anionic polymerization of ethylene oxide and atom transfer radical polymerization (ATRP) of styrene [15].In this paper, we synthesized a new macroinitiator containing 3, 5-dibromomethyl benzoate at the end of MPEO and studied the polymerization behavior of styrene from the macroinitiator under ATRP condition. The results indicate that well-difined amphiphilic AB 2 star copolymers comprised of PEO and PS have been synthesized successfully with the new macroinitiator.H 3COOH n H 3H 3COO n CH 2CH 2C PS BrOBrm11Scheme 1. Synthetic route of the PEO-PS AB 2 star copolymers2. Results and DiscussionIn order to prepare AB 2 star block copolymers, we designed and synthesized a new macroinitiator. The synthetic route is outlined in Scheme 1. Monomethoxy poly(ethylene oxide) (MPEO) with molecular weight 1900 reacted in benzene for 24 hours with excess 3,5-bis(bromo- methyl)benzoic chloride which was premade according to literature [16]. After concentrating the reaction solution and precipitating the polymer carefully in diethyl ether, MPEO-Br 2 was obtained and characterized by means of 1H-NMR and GPC. The spectrum of MPEO-Br 2 was shown in Figure 1, the signals at 3.61 ppm and 3.49 ppm are ascribed to (CH 2CH 2O) and OCH 3 in MPEO respectively, the aromatic protons assign at 7.98 ppm and 7.60 ppm and methylene protons connected to bromine and oxygen of the ester group appear at 4.48 ppm. The result of the NMR spectrum demonstrates the successful synthesis of the target product. GPC trace shows only one peak with molecular weight 2508 and polydispersity (PDI) 1.02.8642Chemical shiftsFigure 1. 1H-NMR spectrum of macroinitiatorTable 1. Polymerization results of styrene using PEO-macroinitiatorNo. Time(h) Conv.(%)a)M n,theo b)M n,NMR c)M n,GPC d)M w /M n d)f e)1 2 50 6.66×1037.80×103 1.03×104 1.20 0.80 2 4 65 8.00×1039.09×103 1.24×104 1.10 0.83 3 6 78 9.16×103 1.02×104 1.40×104 1.13 0.89 4 8839.61×103 1.42×104 1.14 5 10 87 9.97×103 1.46×104 1.16 6 12 891.02×1041.13×1041.47×1041.19 0.87a Conversion of styrene was calculated on the basis of gravimetric method.bM n,theo = ([St]0/[I]0)×Conv.×104 + M n,PEO , where [St]0 and [I]0 are initial molar concentrations of styrene andmacroinitiator, 104 and M n,PEO are molecular weight of styrene and macroinitiator respectively.cCalculated according to Equ. (1).d Obtained from gel permeation chromatography (GPC).eInitiation efficiency of the polymerization of styrene from macroinitiator.Polymerization of styrene was performed under ATRP condition in the presence of themacroinitiator, MPEO-Br 2. Since PEO is soluble in styrene, the reaction was conducted in bulk in polymerization tube at 110o C with bpy/CuBr as catalyst system. The molecular weights of the obtained copolymers were determined by 1H-NMR and GPC, and results are listed in Table 1. It is obviously that molecular weights increase with monomer conversion, and polydispersitis (PDI) are relative low (M w /M n ≤1.20). It also can be found that initiation efficiencies are acceptable in the case of ATRP process (f ≥0.80). Figure 2 shows the GPC traces of the star copolymers, which are symmetrical and move towards higher molecular weight with increasing conversion.987654321Chemical shiftsFigure 3.1H-NMR spectrum of the obtained AB2 star copolymersThe result of the kinetic investigation for the polymerization of styrene is shown in Figure 4. It can be observed that the relationship between ln([M]0/[M]) and the polymerization time is a straight line, which indicates that the polymerization is a first order reaction with respect to monomer concentration and that the number of free radicals keeps constant during the polymerization and termination is neglectable. Furthermore, in Figure 5, we can see that the molecular weights increase linearly as the increase of monomer conversion, which is generally observed in controlled/living free radical polymerization processes. In addition, the molecular weight distribution is narrow even at high conversion of the polymerization. All of these evidences discussed above demonstrate that the polymerization process has the characteristics of living radical polymerization and well-defined PEO-(PS)2 copolymers have been prepared successfully with the macroinitiator.l n ([M ]0/[M ])C o n v e r s i o nPolymerization time (h)Figure 4. Semilogarithmic kinetic plot of styrene conversion versus polymerization timeM w /M nM nconversion (%)Figure 5. The relationship of molecular weights and polydipersities with styrene conversionConclusionIn summary, a new macroinitiator MPEO-Br 2 has been prepared and demonstrated to be effective for atom transfer radical polymerization of styrene in bulk. The results show that the molecular weights increase linearly as the increase of monomer conversion with the narrowmolecular weight distribution even at high conversion. Moreover, the linearity of the plot of ln([M0]/[M]) vs. time indicates that the polymerization follows first order kinetics with respect to the monomer concentration and the concentration of growing chain species remains constant.. All of these evidences imply that the process proceed by a living free radical polymerization mechanism. In addition, amphiphilic AB2 star copolymers, PEO-(PS)2, have been obtained via ATRP from the macroinitiator, which are expected to be interesting precursors for supramolecular self assembly.Experimental partMaterialsMonomethoxy poly(ethylene oxide) with M n = 1900 was dried by azeotropic distillation of its toluene solution. Styrene was passed through a column of neutral alumina to remove inhibitor. All other chemical reagents were analytical grade and used as received without further purification.Synthesis of PEO-Br2 macroinitiator3, 5-bis(bromomethyl)benzoic chloride was prepared according to literature[16]. A typical synthetic procedure for PEO-macroinitiator is described as follows. To anhydrous PEO (1.9g, 1.0mmol) in benzene (20ml), 3, 5-bis(bromomethyl)benzoic chloride (2.0g, 6.0mmol) in benzene (10ml) was added dropwise at 0o C and then stirred at 50o C for 24h. The solution was concentrated under reduced pressure and precipitated thrice in diethyl ether. The precipitate was dried at 30o C for 24h to provide MPEO-Br2 (1.84g, yield: 84%).Polymerization of styreneThe polymerization of styrene was performed in bulk with polymerization tubes under ATRP condition. A polymerization tube was charged with CuBr, 2, 2’-bipyridine, MPEO-Br2 and styrene, molar ratio: [St]/[MPEO-Br2]/[CuBr]/[bpy] = 86:1:2:6, and then degassed by three freeze- vacuum-thaw cycles. After being sealed under vacuum, the tube was immersed into an oil bath and the reaction mixture was thermostated at 110o C for a predetermined time. The tube was rapidly cooled by ice water and polymer was dissolved in THF when the polymerization finished. After passing the solution through neutral alumina and precipitating in methanol, the precipitated polymer was dried in a vacuum oven at 40o C for 24h.Characterization1H nuclear magnetic resonance (1H-NMR) spectra were recorded on a Bruker DMX-300 instrument with CDCl3as the solvent and tetramethylsilane (TMS) as an internal standard. Molecular weight and molecular weight distribution were measured by means of a waters 150C gel permeation chromatography (GPC) equipped with 103, 104, 105 Å columns, THF(1.0ml/min) is used as the eluent, and the calibration was carried out based on polystyrene standard.AcknowledgementsThe authors are grateful for financial support from the National Natural Science Foundation of China (No. 20474059) and Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education (No.20040358017).References[1] (a) Green, P. F.; Christensen, T. M.; Russell,T. P.; Jerome, R. Macromolecules 1989, 22, 2189. (b) Xu, T.;Goldbach, J. T.; Russell, T. P. Macromolecules 2003, 36, 7296. (c) Kim, S. H.; Misner, M. J.; Xu, T.;Kimura, M.; Russell, T. P. AdV. Mater.2004, 16, 226-231.[2] (a) Tsukruk V. V. Adv. Mater. 2001, 13, 95. (b) Ornatska, M.; Jones, S. E.; Naik, R. R.; Stone, M.; Tsukruk,V. V. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12722.(c)Tsukruk, V. V.; Ornatska, M.; Sidorenko, A. Prog. Org. Coat.2003, 47,288.[3] Zhao, B.; Brittain, W. J. Prog. Polym. Sci. 2000, 25, 677.[4] Cogan, K.; Gast, A. Macromolecules 1990, 23, 745.[5] Hickl, P.; Ballauff, M.; Jada, A. Macromolecules 1996, 29, 4006.[6] Yu, K.; Eisenberg, A. Macromolecules 1996, 29, 6359.[7] Seo, Y.; Kim, M.; Ou-Yang, D.; Peiffer,D. Polymer 2002, 43, 5629.[8] Richards DII, Szwarc M. Trans Faraday Soc 1959, 5, 1664[9]Georges, M. K.; Veregin, R. P. N.; Kazmaier, P. M.; Hamer, G. K. Macromolecules 1993, 26, 2987.[10]Wang, J. S.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 1995, 28, 7901.[11] Chiefari, J.; Chong, Y. K.; Ercole, F.; Krstina, J.;Jeffery, J.; Le, T. P. T.; Mayadunne, R. T. A.; Meijs,G. F.;Moad, C. L.; Moad, G.; Rizzardo, E.; Thang,S. H. Macromolecules 1998, 31, 5559.[12] Jsnkova K, Chen X, Kops J, Batsberg W. Macromolecules 1998, 31, 538.[13] Reining B, Keul II, Hocker II. Polymer 1999, 40, 3555.[14] Y-G Li, P-J Shi, A-Y Pan. Macromolecules 2004, 37, 5190.[15] Ste´phanie Angot, Daniel Taton, and Yves Gnanou. Macromolecules 2000, 33, 5418.[16] Richard Young and C. K. Chang. J. Am. Chem. SOC. 1985, 107, 898.。
bp大分子光引发剂
BP大分子光引发剂1. 引言BP大分子光引发剂是一种用于光引发聚合反应的化学物质。
在聚合反应中,它可以通过吸收光能,将其转化为化学能,从而引发分子间的结合反应,形成更大分子的聚合物。
BP大分子光引发剂在合成高分子材料、涂料、胶粘剂等领域具有广泛的应用。
本文将对BP大分子光引发剂的原理、合成方法、应用领域以及未来发展进行全面详细的介绍。
2. 原理BP大分子光引发剂的原理基于光化学反应。
它吸收光能后,能够产生高能激发态,从而引发聚合反应。
BP大分子光引发剂通常由两部分组成:一个吸收光能的芳香族化合物和一个能够产生自由基的辅助剂。
当吸收光能的芳香族化合物被激发后,它会与辅助剂发生电荷转移反应,生成自由基。
这些自由基能够引发单体分子间的结合反应,形成聚合物。
3. 合成方法BP大分子光引发剂的合成方法多样,以下介绍两种常用的方法:3.1 有机合成法首先,选择适合的芳香族化合物作为吸收光能的部分。
这些化合物通常具有共轭结构,能够吸收紫外光或可见光。
然后,选择适合的辅助剂,能够与激发态芳香族化合物发生电荷转移反应,生成自由基。
最后,将芳香族化合物和辅助剂按照一定的摩尔比例混合,进行反应。
反应条件可以根据具体情况进行调整,常见的反应条件包括温度、溶剂、催化剂等。
3.2 高分子修饰法此方法主要用于将BP大分子光引发剂引入已有的高分子链中。
首先,选择适合的高分子材料,例如聚合物、共聚物等。
然后,将BP大分子光引发剂与高分子材料进行共聚反应或接枝反应,将光引发剂引入高分子链中。
这样可以在原有的高分子材料基础上,赋予其光敏性,从而实现光引发的聚合反应。
4. 应用领域BP大分子光引发剂在许多领域都有广泛的应用,以下列举几个典型的应用领域:4.1 高分子材料合成BP大分子光引发剂可以用于合成各种高分子材料,例如聚丙烯、聚苯乙烯等。
通过控制光引发剂的种类和浓度,可以调节聚合反应的速率和分子量分布,从而得到具有不同性质的高分子材料。
三嵌段共聚物大分子引发剂的合成
关键 词 : 聚己内酯; 三嵌段共聚物 ; 大分子引发剂
S nt ss o a r m o e u a nii t r o i l c po y e y he i f M c o l c l r I ta o f Tr b o k Co l m r
REN i We ,WANG i We
c t ls ss n he ie Th n t o g h n u c inaie h c o n t trwa y t e ie . An ha a t rz t n o aay twa y t ss d. e hr u h t e e d f n to lz d t e ma r i i a o s s n h sz d i d c r ce iai f o t b o k c p lm e n e o lc a g sr cur hr u h M RI F u rn — c n a nng p n a lc o oy rwa y t e i r l c o o y ra d ma r moe ulr tu t e t o g , lo e i o t i i e t b o k c p lme ss n h — ss d whih h d p t n ila p i ain v l e i a y a e s ie c a oe t p lc to au n m n r a . a K e o ds:p lc p oa t n yw r o y a r l co e;ti lc o oy r rb o k c p l me ;m a r i iitr cont o a
21 0 0年 3 第 1 8卷 1期 大 分 子 引发 剂 的 合 成
任 伟 , 薇 王
长春 10 2 ) 3 0 1
二苯甲酮类大分子光引发剂的合成及其光聚合性能研究的开题报告
二苯甲酮类大分子光引发剂的合成及其光聚合性能研究的开题报告一、研究背景与意义大分子光引发剂是一种可控地诱导光聚合反应的关键组成部分,因为其可以通过吸收光能转化为电子周期性地向单体供应自由基,从而引发光聚合反应。
而二苯甲酮类光引发剂由于其高延迟性、高效性和广泛的操作温度范围等特性而受到广泛关注。
然而,由于其水溶性较差、分子结构复杂等限制,因此需要进行进一步的结构优化。
二、研究内容本研究拟采用2,2'-二氯-4,4'-二甲基二苯甲酮为原料,通过化学方法合成一系列新的二苯甲酮类大分子光引发剂,并考察其光聚合性能,进一步优化其分子结构和性能。
三、研究方法和流程1. 实验室合成方法:采用化学合成法合成目标化合物;2. 理化性质分析:采用紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱等方法对目标化合物的结构进行表征;3. 光聚合性能测试:采用紫外-可见吸收光谱、动态光散射、凝胶渗透色谱等方法对目标化合物的光聚合性能进行测试;4. 结果分析与归纳。
四、预期成果1.成功合成出一系列新的二苯甲酮类大分子光引发剂;2.对其物理、化学性质、光聚合性能进行分析和研究,优化其分子结构和性能;3.探究其在聚合反应中的应用。
五、研究难点和创新点1.大分子光引发剂的分子结构优化;2.采用新的合成方法创新;3.对新合成的二苯甲酮类大分子光引发剂的光聚合性能进行全面的测试和分析。
六、进度安排第一年:研究目标化合物的合成及结构表征;第二年:研究目标化合物的光聚合性能;第三年:优化其结构和性能,并对其在聚合反应中的应用进行研究。
七、参考文献1. Song, Y.; Achatz, D. E.; Killops, K. L.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 2012, 45, 1720.2. Shan, J.; Whang, D. R.; Ober C. K. Macromolecules 2007, 40, 2735.3. Xia, Y.; Sun, X. Macromolecules 2012, 45, 3645.。
UV固化超支化大分子光引发剂的合成与表征
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s o d a s t hf c mp r d wih HMPP.T e c rn e tw t MFr s o d a ma i m ntaln ef t h u g ts h T rA h we x mu i l。to f — i i ‘ ’ l i
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第 3 卷第 1 期 8 0
20 08年 1 0月
涂 料 工 业
P NT & C AI 0AT NG NDUS RY I SI T
Vo . 8 No 1 13 .0 Oc . 0 8 t2 0
U 固化 超 支 化 大 分 子 光 引发 剂 的 合 成 与 表 征 V
0 引 言
随着人们对 环境保 护的普遍 关 注 , 固化 涂料 因其 固化 光 温度低 、 固化 速度快 、 染少 、 污 对环 境友 好等 ¨ 优 点 而倍受 青 睐 。光 固化涂料主要 包括 各种 低聚 体 、 功能 化 的单体 及 其各
度效应 可以有效对付氧阻聚 , 有利于加速 光聚合 , 大分子 内 但
HA P E一1 A—H P光引发剂在 5 质量分数 ) 一S MP %( 时具有最大引发效率 , 引发效率略低 于小分子光引发剂 H P MP 。 关键 词 : 紫外光 固化 ; 大分 子光引发剂 ; 超支化 聚合物
中 图分 类 号 :Q6 04 9 T 3 . 文 献 标 识 码 : A 文章 编 号 :2 3— 3 2 2 0 )0—02 0 0 5 4 1 (0 8 1 0 9— 6
[大分子]论ATRP大分子引发剂的合成及应用
论ATRP 大分子引发剂的合成及应用1 引言原子转移自由基聚合( atom transfer radicalpolymerization,ATRP) 是一种强大且灵活的合成技术,由于其具有分子量可控、分子量分布窄、聚合物端基易修饰及分子设计能力强,因此被称为精确可控大分子结构的合成方法。
如今ATRP 技术已成功应用于接枝、嵌段、梳状、星型、超支化和端基官能团聚合物的制备,且具有较高的链端保真度和精确的结构可控性,也有研究者将其应用于无机、生物材料表面修饰。
ATRP 技术适用于多种单体的可控聚合,且操作方便,其核心是引发剂的使用。
传统的ATRP 是以简单的有机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为卤原子载体,通过氧化还原反应,在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡,从而实现对聚合反应加以控制,随着技术的成熟和研究的深入,大分子引发体系成为研究的热点。
本文在介绍小分子引发剂的基础上重点介绍了大分子引发剂的合成方法及在ATRP 表面修饰中的应用。
2 小分子引发剂目前,制备活性可控聚合物的研究多集中于小分子有机卤化物作为引发剂,其所有位上含有诱导或共轭基团的卤代烷、芳基磺酰卤类引发剂都能引发ATRP 聚合,如苄基卤化物,-溴代酯,-卤代腈,-卤代酰胺,芳基磺酰氯和芳基磺酰溴类等。
可见,ATRP 的基本原理其实是通过一个交替的促活-失活可逆反应使得体系中的游离基浓度处于极低,迫使不可逆终止反应被降到最低程度,从而实现活性/可控自由基聚合。
有机卤代烷RX 的反应活性取决于烷基上的基团和可转移卤素基团的结构,不同结构烷基卤化物的活化速率常数。
由此可见,(1) 卤代烷的反应活性一般为I Cl,3 2 1,与键断裂所需要的键解离能一致;(2) -溴苯乙酸乙酯是活性最高的引发剂,其活性比苯乙基溴(PEB)高10 000倍,比溴丙酸甲酯(MBrP)高100 000倍;(3)-氰基、-苯基或酯基的存在有使活性基稳定性增强的作用,其中-氰基的增强程度大于-苯基或酯基。
4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)聚乙二醇酯大分子自由基引发剂的合成及表征
定条件 下 , 大分子 引发剂分解产 生 自由基 , 可
以引发 乙烯基 单 体 聚合生 成嵌 段 聚合 物 。 由
P 5 CI
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cc 22 N HHO lcCCN CN 22C 0 HH 宁 CC I c
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Fi . Th y h ss r u e o g 1 e s nt e i o t fPEG
聚 乙二醇 ( E 具有水 溶 、 P G) 润滑 、 毒 、 低 稳
型 大分 子引 发剂 , 利用 该引发 剂 引发 乙烯 基单 体 可 以生 成 含有P G 结构 单 元 的嵌 段 型聚 合 E 物, 因而 该类 引发剂 的合 成 及应用 受 到广 泛重 视 。l re  ̄Wen rJ等人m 以聚 乙二 醇 ( E 一O ) P G 4 O
第6 期
靳丽 强 等 :, 偶 氮二 (一 基 戊 酸 ) 乙二 醇 酯 大分 子 自由 基 引发 剂 的 合成 及 表 征 氮 二 异 丁腈 为原 料 通 过Pn e in r反 应 合 成 了一类 聚乙二 醇偶氮 酯大分 子引 发剂 ,并利 用 该 引发 剂 制备 了聚 乙二 醇一 聚二 甲基 二烯 丙 基
合 成
氯 化铵 嵌 段聚 合 物 。 内刘 宗 惠 等人 [也 采 用 国 s ]
类 似 的方 法合 成 了聚偶 氮酯 , 据此 制备 了兼 并 具 表 面活性 和 引发 活性 的丙 烯酰 胺 预 聚体 。 本 工 作 以 聚 乙 二 醇 ( E 1 0 ) 4 4一 氮 二 P G一0 0 和 , 偶 (- 4 氰基 戊 酸 ) AC A) 原料 , 先 将 AC A ( P 为 首 P 酰 化 , 成 活 性 较 高 的4 4- 氮 二 ( - 基 戊 制 ,' 偶 4氰 酰 氯 ) A P , 后 通 过 A P 与 聚 乙 二 醇 ( C C) 然 CC (E 1 0 ) P G一0 0 发生 缩 合反应 得 到 了水 溶性 的4 , 4. 偶氮 二 (- 4 氰基 戊 酸 ) 乙二 醇 酯 大分 子 自 聚 由基 引发剂 , 反应式见 Fg 1 利用 红外 光谱 、 i. 。 紫 外 光谱 、 核磁 共振 和凝 胶渗 透 色谱 对 其结 构进
PHB 及 mPEG-PHB 嵌段共聚物的合成与表征
PHB 及 mPEG-PHB 嵌段共聚物的合成与表征李雪梅;贺继东;代元坤;张晶晶;戎佳萌【摘要】以β-丁内酯(BL)为单体、萘钾-冠醚为引发剂通过阴离子开环聚合合成聚(β-丁内酯)(PHB),研究了反应时间对 PHB 分子量的影响。
在萘钾-冠醚引发体系的基础上制备聚乙二醇甲醚-钾大分子引发剂(mPEG-K),采用mPEG-K 引发β-丁内酯开环聚合合成两亲性嵌段共聚物聚乙二醇甲醚-聚(β-丁内酯)(mPEG-PHB),并通过1 HNMR、FTIR、DSC 对其进行表征。
通过分子自组装技术制备了 mPEG-PHB 共聚物的纳米粒子,采用 SEM、TEM、DLS 对纳米粒子进行表征。
结果表明,在一定时间内PHB 的分子量随反应时间的延长而增大。
DSC 结果表明,无定形的 PHB 明显降低了结晶性 mPEG 的结晶能力。
mPEG-PHB 纳米粒子为粒径在100 nm 左右的具有核壳结构的纳米微球。
%Usingβ-butyrolactone(BL)as monomer,naphthalene potassium-crown ether as initiator,poly(β-butyrolactone)(PHB)was synthesized by anionic ring-opening polymerization.The effect of reaction time on molecular weight of PHB was studied.Poly(ethylene glycol)methyl ether-potassium macroinitiators(mPEG-K) was synthesized based on naphthalene potassium-crown ether.Amphiphilic poly(ethylene glycol)methyl ether-poly(β-butyrolactone)(mPEG-PHB)was prepared by ring-opening polymerization of BL initiated by mPEG-K. Copolymer was characterized by 1 HNMR,FTIR,DSC.The copolymer nanoparticles were prepared by the mo-lecular self-assemble technology.These nanoparticles were characterizedby SEM,TEM,DLS.The results showed that the molecular weight of PHB increased with reaction time in a certain time.The DSC results showed thatamorphous PHB reduced the crystallization ability of mPEG significantly.These nanoparticles were core-shell structure nanospheres with size of 100 nm.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P43-47)【关键词】β-丁内酯;阴离子聚合;聚乙二醇甲醚;两亲性;纳米微球【作者】李雪梅;贺继东;代元坤;张晶晶;戎佳萌【作者单位】青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东省橡塑材料与工程重点实验室,山东青岛 266042;青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东省橡塑材料与工程重点实验室,山东青岛 266042;青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东省橡塑材料与工程重点实验室,山东青岛266042;青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东省橡塑材料与工程重点实验室,山东青岛 266042;青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东省橡塑材料与工程重点实验室,山东青岛 266042【正文语种】中文【中图分类】O631.1聚(β-丁内酯)(PHB)是聚羟基烷酸酯(PHA)家族中的一员[1-2],具有生物相容性、生物可降解性、压电性等优良性能,在生物医药等领域有广泛的用途。
大分子单体和大分子引发剂
大分子单体
开环聚合
开环聚合生成聚乳酸大分子单体
大分子单体
开环聚合
开环聚合生成聚乳酸大分子单体
大分子单体
开环聚合
两端带有可聚合基团的聚乳酸大分子单体
大分子单体
官能团转化
端基官能团转化得到PPO大分子单体
大分子单体
应用:(梳妆聚合物的合成)
大分子单体
应用:
大分子单体
应用:
大分子单体和引发剂
大分子法聚合在合成与结构、结构与性 能的关系为依据的高分子设计中,具有独 特的作用;可以改变聚合物的力学性能, 亲水亲油性能等;并在生物仿生,医学药 物释放及稳定方面具有很广阔的应用前景。
大分子引发剂
新型大分子引发剂
聚乙二醇 单甲醚
大分子引发剂
分解: R
N N R
n
n·
·
+nN2+2R·
N N R
+N2+R· ·
(n+m)M
M n + M m
反应通式:
N N
-N2 -N2
C˙ + C˙
O O
O˙ + O˙
(n+m)M
n+m M n + M m
M
M
n+m
大分子引发剂
应用:(制备嵌段共聚物)
大分子引发剂
大分子偶氮化合物的合成:
(1)带取代基的低分子偶氮单体法 带取代基的偶氮单体与具有官能团的聚合物或单 体起反应。
X+ X+Y
Y
N
N N
N N
Y Y
N
N N N
N
Y +(n+m)M
bp大分子光引发剂
bp大分子光引发剂BP大分子光引发剂是一种在光照下能够引发光敏反应的高分子化合物。
它在光照下能够发生光解反应,产生自由基或离子,从而引发聚合反应。
BP大分子光引发剂具有较高的光敏性和较长的寿命,广泛应用于聚合物合成、光敏材料和荧光探针等领域。
BP大分子光引发剂的基本原理是通过光照激发,使其分子发生光解反应,产生高活性的自由基或离子。
这些自由基或离子能够引发聚合反应,将单体分子连接成高分子链。
光引发剂的选择对聚合反应的速度和效率有重要影响,而BP大分子光引发剂由于其较长的寿命和高光敏性,成为了理想的选择。
BP大分子光引发剂的应用范围非常广泛。
在聚合物合成领域,它可以用于合成高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯等。
光引发剂的引发聚合反应速度快,反应条件温和,可以控制聚合物分子的分子量和结构。
在光敏材料领域,BP大分子光引发剂可以用于制备光敏聚合物,如光刻胶、光纤材料等。
这些材料具有高光敏性和较长的寿命,可以在光照条件下发生形变、颜色变化等效应。
此外,BP大分子光引发剂还可以用作荧光探针,用于生物医学研究和药物传递等领域。
BP大分子光引发剂的设计和合成是一个复杂而精细的过程。
首先,需要选择合适的光引发剂结构,使其具有较高的光敏性和较长的寿命。
其次,需要合成具有目标功能的光引发剂分子,如改变其溶解度、稳定性等。
最后,需要对光引发剂进行表征和评价,确定其光敏性、稳定性等性能指标。
近年来,随着材料科学和化学技术的发展,BP大分子光引发剂得到了广泛的研究和应用。
研究人员通过改变光引发剂的结构和功能,不断提高其光敏性和稳定性,拓展了其应用领域。
同时,研究人员还通过控制聚合反应条件,实现了对聚合物分子结构和性能的调控。
这些研究成果为聚合物材料的设计和合成提供了新的思路和方法。
BP大分子光引发剂是一种重要的光敏化合物,具有较高的光敏性和较长的寿命。
它在聚合物合成、光敏材料和荧光探针等领域具有广泛的应用前景。
随着材料科学和化学技术的不断发展,BP大分子光引发剂的性能和应用将得到进一步的提升,为各个领域的研究和应用带来更多的可能性。
大分子二苯甲酮光引发剂的合成及性能研究
大分子二苯甲酮光引发剂的合成及性能研究郝亚娟; 李经方; 李东兵; 杨金梁; 聂俊【期刊名称】《《影像科学与光化学》》【年(卷),期】2019(037)005【总页数】11页(P445-455)【关键词】光引发剂; 二苯甲酮; 大分子【作者】郝亚娟; 李经方; 李东兵; 杨金梁; 聂俊【作者单位】常州格林感光新材料有限公司江苏常州213127; 北京化工大学常州先进材料研究院江苏常州213164【正文语种】中文光引发聚合具有成本低、效率高、节能、环保等优良特性,因而其应用领域不断扩大,如:涂料、油墨、胶黏剂、光电子材料,以及立体光刻等[1-4]。
光固化配方由光引发剂、单体、齐聚物和助剂等组成,其中光引发剂虽然用量少,但在整个光固化配方中起着关键作用,引发体系聚合、控制体系固化速度和固化程度。
目前,用于自由基聚合的市售低分子量光引发剂存在气味不好、残余的光引发剂和光解产物在固化材料中迁移等缺点。
因此,发展光反应活性高、溶解性好、低毒和低气味、低迁移和储存稳定性好的新型光引发剂是一个重要课题。
近年来,满足上述大多数要求的大分子光引发剂[5,6](PPIs)因其比低分子量类似物有着更多的优点而受到持续性的关注。
本文以4-(2-羟基乙氧基)二苯甲酮、丙烯酰氯为原料合成了两种不同分子量的光引发剂PPI 1和PPI 2。
通过红外光谱和核磁氢谱表征了产物化学结构,通过紫外分光光度计研究了PPI和4-BP紫外吸收行为和光解速率,同时,为了验证PPI类光引发剂的低迁移性和光引发活性,将其与原料4-BP进行了对比研究,结果显示PPI类大分子光引发剂是一个低迁移、引发单体聚合效率良好的光引发剂。
1 实验部分1.1 实验试剂4-(2-羟基乙氧基)二苯甲酮:化学纯,天津久日新材料股份有限公司;四氢呋喃:化学纯,偶氮二异丁腈:分析纯,阿拉丁试剂有限公司;甲醇、石油醚、二氯甲烷、环己烷、乙醇:分析纯,国药集团化学试剂北京有限公司;乙腈,光谱纯,上海星可高纯溶剂有限公司;对二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGMDA)、三羟甲基丙烷丙烯酸酯(TMPTA):化学纯,沙多玛(广州)化学有限公司。
PAN-b-PHEA的合成与表征
PAN-b-PHEA的合成与表征康拴艳;张教强;李科;石绘敏;贾警【摘要】首先以丙烯腈(AN)为单体、2-溴异丁酸乙酯(EBiB)为引发剂、溴化亚铜(CuBr)以及1,10-菲罗啉为催化体系,经原子转移自由基聚合(ATRP)反应合成聚丙烯腈(PAN),利用质量法测定了引发剂和催化剂用量对AN转换率的影响;然后以2-羟乙基丙烯酸乙酯(HEA)为单体、PAN-Br为大分子引发剂、CuBr和N,N,N ',N",N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为催化体系,合成了PAN-b-PHEA嵌段共聚物.采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(1H-NMR)、元素分析对聚合物的结构进行了表征,并经热重分析考察了PAN-b-PHEA嵌段共聚物的热分解行为.结果表明,当n(AN)/n (EBiB)=100以及n(CuBr) /n(AN)=1%时,AN的ATRP聚合反应呈现一级动力学特征(ln(c0/ct)与时间t的线性相关系数为0.988).PAN-b-PHEA嵌段共聚物的热分解温度为250℃.【期刊名称】《功能高分子学报》【年(卷),期】2015(028)002【总页数】7页(P194-200)【关键词】原子转移自由基聚合;聚丙烯腈;2-羟乙基丙烯酸乙酯;嵌段共聚物【作者】康拴艳;张教强;李科;石绘敏;贾警【作者单位】西北工业大学理学院应用化学系,西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,西安710129;西北工业大学理学院应用化学系,西安710129【正文语种】中文【中图分类】O63在高分子材料领域中,嵌段共聚物是分子结构规整聚合物中研究最多、应用最广泛的一类聚合物。
由不同单体合成的嵌段共聚物有许多独特的性能,它们不仅在聚合物改性等方面有特殊的用途,在新型聚合物材料开发方面也具有重要的意义[1]。
大分子光引发剂
大分子光引发剂1.前言随着科技的不断发展,新材料的研究和开发也取得了飞速的进展。
其中,大分子光引发剂是一种重要的新材料,可以广泛应用于合成高分子材料等领域。
本文将对大分子光引发剂进行详细探讨,包括其定义、分类、特点以及应用等内容,希望有助于读者了解和掌握这一新材料。
2.大分子光引发剂的定义大分子光引发剂是指由大分子结构单元构成的光引发剂,其分子量通常在千到万以上,可以通过紫外或可见光的激发产生自由基或离子等活性物种,从而引发或促进高分子化合物的聚合或交联反应。
3.大分子光引发剂的分类根据结构与功能的不同,大分子光引发剂可以分为以下几类:3.1光致裂解型光致裂解型大分子光引发剂在光照下可以产生活性自由基,在高分子材料中引发链转移反应,促进单体之间的聚合反应,通常用于制备分子量较高的聚合物。
3.2光致离解型光致离解型大分子光引发剂在光照下可以产生活性阳离子或阴离子,从而引发高分子材料中的离子共聚或离子交联反应,通常用于制备聚合物与无机材料的复合材料。
3.3光致还原型光致还原型大分子光引发剂在光照下可以产生还原型自由基,在高分子材料中引发还原型引发剂和单体之间的反应,加速链转移和链较少反应的进行,通常用于制备聚合物的改性。
3.4光致氧化型光致氧化型大分子光引发剂在光照下可以产生活性自由基或离子,加速高分子材料中的氧化或降解反应,用于制备可降解或生物降解的材料。
4.大分子光引发剂的特点4.1高分子化学反应速率快相对于小分子光引发剂,大分子光引发剂的分子量更大,局部浓度更高,分子运动更受限制,从而可以更有效地交联和聚合高分子材料。
4.2光敏感性高大分子光引发剂的化学结构具有明显的光敏感性,可以在较低的光能量下便产生反应,从而避免了传统热引发剂所产生的高温反应,有助于生产实践中的操作控制。
4.3可控性好由于光引发剂的光化学反应是一种非常快速的过程,因此可以对其进行精细的控制,从而获得高品质、高性能的高分子材料。
聚丙烯表面附着促进剂的合成与表征
Ke o d p lp o y e e;c lrn t d p lp o ye e;s ra e a h so r moo y W r s: oy r p ln h o ae oy r p ln i u c d e i n p o tr;a o ta se a ia f tm r n f rr d c l
td—pl( ty me arl e P e o me l t cy t)( P—g— MMA)w ssnh s e ya m t nf a i l oy r ai y h h a P a y tei db t a s r dc l i t n z o r e r a p me z o
l e ot go Pw ss hf a t nrae yadn ma m u t ft d ei rm t nop l a )ca n nP a i icnl icesdb d igs l a o n o e ah s npo o rit oy t i g i y l h o o
晶高分子材料 , 其表 面张力 较低 , 以被 极性 液体 浸润 , 难 因而
制 品表 面对油 墨、 料 、 涂 胶粘 剂等 的附着 力很 差 , 导致 其应 用 受 到一定 的限制。为 了解决 聚丙烯 制 品的涂 装 问题 , 需要 对 其表 面进行处理 。近年来 , 有关聚丙烯 的直接涂装 、 粘接 等
Ab t a t A co lc lrs ra e a h so r moo n p l p o ye e,n mey p lp o y e e—g a - s r c : ma r mo e u a u f c d e in p o t ro oy r p ln a l oy r p ln rf