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本论文以三价铁盐为催化剂,采用不同的催化剂体系分别研究了油溶性单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)以及水溶性单体甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯(PEGMA)的原子转移自由基聚合(Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP)。主要研究内容和结果如下：(1)以六水合高氯化铁(FeCl3·6H2O)为催化剂,三苯基膦(PPh3)或三-(3,6-二氧庚基)胺(TDA-1)为配体,2-溴代异丁酸乙酯(EBiB)为引发剂,氯化亚铜(CuCl)为还原剂,在90℃时考察了MMA在有氧和无氧条件下的电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合(Activators Generated by Electron Transfer for Atom Transfer Radical Polymerization, AGET ATRP)行为。结果表明,双金属催化聚合体系相比于普通的铁盐催化聚合体系,聚合速率有了较大的提高(聚合反应2小时MMA的转化率达到90%),并且所得聚合物PMMA的分子量随着单体转化率呈线性增长,分子量分布较窄,聚合显示“活性”/可控的特征,CuCl在整个聚合过程中主要起到了还原剂同时也兼有辅助催化剂的作用。(2)以EBiB或2-溴苯乙酸乙酯(EBPA)为引发剂,以FeCl3·6H2O为催化剂,PPh3为配体成功进行了PEGMA的ATRP,考察了聚合温度以及催化剂用量对聚合反应的影响。聚合结果呈现典型的“活性”/可控自由基聚合特征：数均分子量随单体转化率呈线性增长,聚合物的分子量分布相对较窄,且聚合物末端带有引发剂的功能基团。结果显示,在体系中引入还原剂(铁丝及维生素C)会加快聚合速率,比如在以铁丝为还原剂的体系中,单体转化率在80分钟达到80%。(3)采用α-二硫代萘甲酸异丁腈酯(CPDN)为假卤素或链转移试剂,研究了PEGMA在CPDN和EBiB同时存在时的聚合行为,考察了聚合温度以及CPDN用量对聚合反应的影响。结果显示,体系中CPDN的引入使得聚合能够在较低温下(50℃,30℃)可控地进行,并且聚合过程呈现典型的“活性”/可控自由基聚合特征：数均分子量随单体转化率呈线性增长,聚合物的分子量分布相对较窄。另外当聚合体系中没有加入EBiB时,CPDN作为ATRP引发剂也能够引发PEGMA的可控聚合。