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乳液聚合是工业生产中制备聚合物最常用的方法之一,它对聚合物分子结构的参数调控能力较弱,如聚合物分子量分布较宽,分子量不可控等;活性可控自由聚合通常反应条件苛刻,可适用单体少,成本也较高,很难实现工业化生产,但它可以对聚合物分子结构的参数实现调控作用,所以如何在乳液体系中实现活性可控自由基聚合是近年来研究的热点领域。本文以十八烷基胺聚氧乙烯醚(5)为基础原料,通过双氧水制备其叔胺氧化物(简称OA-1805),将未经任何提纯操作的OA-1805应用于调控乳液聚合反应当中,以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为单体,在不外加任何引发剂、链转移剂、缓冲剂等的情况下进行聚合反应。采用GPC、FT-IR、NMR、DSC、MS和电化学等方法对不同pH值体系的聚合过程、聚合物分子量及分布、聚合物结构和聚合机理进行系统地考察及研究。OA-1805调控的乳液聚合反应中,中性体系(pH=7)下苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯分别在50℃和55℃发生聚合反应,酸性体系(pH=3)在20-C两种单体均可发生聚合反应;该聚合反应具有一定时间的诱导期,随着聚合温度的升高诱导期有所缩短;该乳液聚合体系制备的聚苯乙烯的重均分子量Mw超过0.80×106为超高分子量聚苯乙烯,最高可达3.73×106,聚甲基丙烯酸甲酯重均分子量Mw最高可达3.91×106;与常规乳液聚合制备的PS和PMMA相比聚合物的结构没有太大的差别。OA-1805调控的乳液聚合反应无论在中性体系或酸性体系下都具有活性聚合的特征,制备的聚合物分子量分布较窄(MWD=1.4-1.8),分子量与转化率呈线性关系,通过分步加入单体的方法可以制备高分子量窄分布的PS-PMMA嵌段共聚物。中性体系下通过对体系中H2O2、1805和OA-1805的研究发现,H2O2和1805的用量及其两者的比例直接影响着初级自由基产生的速率,OA-1805影响着聚合物的分子量、分子量分布和聚合反应速率,这说明体系中H202和1805的相互作用产生初级自由基引发聚合,OA-1805与增长链自由形成非化学键的休眠种对聚合实现调控作用;酸性体系下HC1的加入使引发机理与中性体系有所差异,通过电化学测试发现初级自由基在较低温度下便可产生,而OA-1805调控聚合的作用没有变。结果表明,单体在酸性体系(pH=3)的聚合活性高于中性体系(pH=7),但无论中性体系或酸性体系都可通过氧化胺OA-1805的非化学键调控作用实现活性乳液聚合,这为活性可控自由基法乳液聚合提供了新的研究方向。