本文主要研究Co-络合物/端基C-Br键体系中丙烯酰胺的ATRP聚合反应,以自制的端基C-Br键的聚季铵盐做引发剂,乙二胺与氯化钴形成Co-络合物作为催化体系,引发丙烯酰胺的ATRP反应。具体内容如下:1、以四甲基乙二胺和1,2-二溴乙烷为原料,以沉淀聚合的方式合成端基为C-Br键的主链节型高电荷密度聚季铵盐。通过探究不同反应条件对反应转化率和聚季铵盐相对分子质量的影响,得出了最佳合成条件:以正丙醇作为溶剂,四甲基乙二胺和1,2-二溴乙烷的摩尔比为1:2,四甲基乙二胺的浓度为0.50 mol/L,温度为70℃,反应8 h,此时四甲基乙二胺的转化率为52.0%,估算出聚季铵盐相对分子量为3500。通过对端基C-Br键含量的测定,验证了端基C-Br键的存在;对产品进行核磁谱图分析,产物的结构符合预期;对产品进行元素分析,各个元素的含量与理论值相符;产物在250℃以下不会分解,热稳定性良好。2、在Co-络合物催化体系中,进行丙烯酰胺的ATRP反应。首先,实验通过对聚季铵盐及聚合反应后的聚丙烯酰胺凝胶渗透色谱图分析,得出了聚季铵盐引发丙烯酰胺聚合具有可行性;其次探究了不同聚合条件对单体转化率及聚合可控性的影响,得出以下结论:在水相中,丙烯酰胺的质量分数10%,自制的聚季铵盐为引发剂,氯化钴与乙二胺以1:2形成的Co-络合物为催化体系,在80℃时,反应12 h,单体转化率达到69.8%,聚合物的粘均分子量为5.2×10~4,聚合反应动力学曲线的线性相关系数为0.8570。