十二烷基苯磺酸盐为添加剂时苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯负离子聚合研究

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十二烷基苯磺酸盐因其两亲性结构而作为表面活性剂得以广泛应用,其在负离子聚合体系中作为一种μ-型配体对聚合反应速率及聚合产物结构产生影响。本文采用不同方式制备了多种正丁基锂(萘钠)/烷基磺酸盐溶液引发体系,研究其活性中心状态及引发苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯聚合行为,采用LPS、UV、NMR、GPC、SEM、TG等对烷基磺酸盐溶液、引发体系、反应过程、聚合物等进行跟踪分析,以阐明烷基磺酸盐对负离子聚合的影响。主要研究结论如下:中和反应制备的十二烷基苯磺酸钡,溶解后配制溶液的粒径尺寸为微米级,聚合产物中掺杂烷基磺酸盐。置换反应制备十二烷基苯磺酸锂溶液粒径尺寸为纳米级,引入等摩尔的n-BuLi活性中心后,聚集体分布变宽。存在多种活性中心,失去负离子聚合的活性特征。通过向十二烷基苯磺酸(DBSA)/环己烷溶液中滴加正丁基锂(n-BuLi)的方法“原位”制备n-BuLi/LDBS引发体系,产物由不溶性和可溶性聚合物组成,聚苯乙烯与LDBS紧密包裹形成不溶性微粒聚合物。可溶性聚苯乙烯等规立构三元组含量为41%,等规五元组含量为21%。LDBS浓度和比例增大,引发活性降低,聚合反应转化率降低,分子量分布加宽。低活性的n-BuLi/LDBS聚集体可在0℃引发甲基丙烯酸甲酯的聚合,温度对于聚合反应影响较少,分子量和分子量分布无较大差别。聚合物等规三元组(mm)结构含量在80%左右,而四氢呋喃溶剂中等规三元组(mm)较少(44%)。在烷基磺酸盐体系中滴加微量的苯乙烯,使其聚合成聚苯乙烯短链,PS-Li+/LDBS可引发甲基丙烯酸甲酯聚合,其分子量分布较窄达到2.39。十二烷基苯磺酸盐/萘锂(钠)体系引发苯乙烯聚合研究中,存在的萘锂(钠)活性中心平衡,体系呈现非均相,不具有活性聚合特征。
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