乙二醇二缩水甘油醚封端的PS遥爪低聚物的合成与表征

乙二醇二缩水甘油醚封端的PS遥爪低聚物的合成与表征

肖苗苗张健危大福黄辉郑安呐胡福增*

（华东理工大学材料科学与工程学院上海200237）

遥爪低聚物是指链末端带有反应性官能团的低聚物，分子量在5000至15000之间。利用遥爪低聚物的活性官能团与其它聚合物反应，可对聚合物进行改性。因为遥爪低聚物结构的不同，改性高聚物的结构可以呈现多样性，从而进行高聚物的分子设计，满足对材料的要求。

本文采用常压惰性气氛阴离子聚合法，用正丁基锂为引发剂（自制[1]），乙二醇二缩水甘油醚为封端剂，合成了末端带有环氧基团的聚苯乙烯遥爪低聚物，并对其结构和性能进行了表征和研究。所得端环氧基聚苯乙烯可进一步与带有某些功能基团的聚合物进行反应，从而可得到具有特殊性能的聚合物。

1 带端环氧基团的聚苯乙烯低聚物的合成

在聚合瓶中装入定量环己烷、苯乙烯及四氢呋喃（THF:n-BuLi=6:1 摩尔比），于常温搅拌下反应0.5小时，在氩气氛围下加入所需封端剂，反应0.5小时后，加入少量无水乙醇终止，沉淀分离，去除分离液。对所得试样进行抽提，在真空烘箱中干燥至恒重。对样品进行GPC、IR和1H-NMR测试，环氧末端基用银量法[2]测定。

2 结果与讨论

2.1聚苯乙烯遥爪低聚物的表征

低聚物的GPC谱如图1所示，图中可以看到有两个峰，峰1的分子量为7691，峰2的分子量为4170，峰2所对应的分子量大约是峰1的两倍，由此推测有偶联反应发生，即双环氧基团均出现开环，导致将近二倍于聚苯乙烯遥爪低聚物的分子量。用Origin软件分析结果如图2，经计算，峰1面积占峰2面积的10％左右，可见偶合的量较少。通过对低聚物进行红外谱图（IR）分析，在1680～1600 cm-1、3100～3000 cm-1处没见到吸收峰，表明聚合物中无C=C双键，即聚合反应完全。在1253 cm-1和915 cm-1处出现较微弱的吸收峰，表明环氧基团的存在。通过对低聚物进行核磁共振氢谱（1H-NMR）分析，可确定δ2.6和δ2.8峰为环氧基上亚甲基氢，δ3.3峰为环氧基上次甲基氢，δ3.6和δ3.8峰为与环氧基相邻的亚甲基氢。环氧基团可以比较明显的表征出来。

图1 样品PA-A-1#GPC谱图图2经Origin软件处理后PA-A-1#GPC谱图2.2 影响环氧端基含量的因素

本文考察了封端反应时间、封端温度和封端剂用量对环氧端基含量的影响，结果见表1。

表1 环氧端基含量的影响因素

影响因素环氧基团摩尔百分含量(%)

封端温度（小时）0.5 76.4

1.0 77.5 1.5 79.5

封端反应时间（℃）0 70.2 25 77.5 40 79.5

封端剂：n-BuLi(摩尔比) 1：1 50.2 2：1 70.6 4：1 77.8 6：1 78.1

*反应条件：常温下反应0.5个小时，封端温度为25℃，苯乙烯浓度为C=20%（V/V），THF/n-BuLi=2.5：1～3：1。

由表1可以发现，升高温度和延长时间有利于封端反应，封端剂和活性种的摩尔比值在4：1时有比较好的封端效果，环氧基团含量接近80％。

本研究室合成有胺端基的抗菌齐聚物[3]，如果将环氧端基的遥爪聚苯乙烯与该抗菌齐聚物的胺基反应，就可能赋予聚苯乙烯抗菌性能。

参考文献

[1] 王积涛．金属有机化学．第一版．北京：高等教育出版社，1989．5．

[2] G.A.Stenmark. Argentimetric Method of Epoxides. Analytical Chemistry,1957,29(9): 1367.

[3] 郑安呐等．分子组装抗菌剂在塑料包装材料领域的应用．中国包装工业．2002，98：13

SYNTHESIS AND CHARACTERISTIC OF GLYCOL DIGLYCIDYL ETHER TERMINATED PS TELECHELIC OLIGOMER Xiao Miaomiao, Zhang Jian, Wei Dafu, Huang Hui, Zheng Anna, Hu Fuzeng * (School of Materials, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237)

Abstract Epoxy ether terminated polystyrene oligomer, whose molecular weight was about 5000, was prepared by reaction of the polystyrene anions with glycol diglycidly ether. The oligomer was characterized by GPC、IR and 1H-NMR. The reaction time, temperature of termination and the terminator consumption were taken into account. The results show that the termination efficiency is tiptop when the temperature and time are increased, and the mole ratio of glycol-diglycidyl ether and n-BuLi equals 4:1 is better.

Keywords polystyrene telechelic oligomer glycol diglycidly ether terminating reaction