利用原子转移自由基聚合合成聚苯乙烯开题报告

 2021-08-08 14:10:56

1. 研究目的与意义

聚苯乙烯,主要用于发泡成型,用作保温、隔热、防震、包装材料及漂浮制品。

包装材料,建筑、绝热材料。

目前,很多人做聚苯乙烯都是用传统的方法来做的,而传统的方法做聚苯乙烯时,链增长速度快,易发生链终止和链转移等,引起聚合反应的失控,它的结果常常导致聚合产物呈现宽分布,分子量和结构不可控,有时甚至还会发生支化、交联等,最后严重影响了聚合物的性能。

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2. 国内外研究现状分析

1997年,傅志峰等人利用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合,研究了引发剂种类对聚合速率及所得聚合物的相对分子质量及其分布的影响,并考察了各种引发剂的引发效率。

2009年,李爱香通过原子转移自由基聚合(atrp)制备了含环氧侧基的聚苯乙烯,所得聚合物分子量可控,分子量分布较窄。

1995年,matyjaszewski和sawamoto分别领导的研究组同时提出atrp聚合方法。

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3. 研究的基本内容与计划

本次毕业设计是研究atrp聚合,选用苯乙烯为主要原料,综合考虑温度和时间等对聚合反应的影响。

实验计划:第一阶段:实验准备1. 查阅资料,对atrp有一定的了解;2. 购买实验仪器和试剂。

第二阶段:合成实验第一部分:催化剂的制备 将样品放入三角瓶中,加入适量的冰乙酸,在25℃油浴锅中进行搅拌,一小时后,进行抽滤,然后再用冰乙酸对抽滤后的样品洗涤,直至上层液体为无色为止,同样再用乙醇对样品进行洗涤,直至上层液体为无色,最后进行抽滤干燥,在真空干燥箱50℃下烘干得到的固体催化剂溴化亚铜,真空保存。

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4. 研究创新点

atrp与传统的聚合方法相比,更容易预定结构、预定分子量以及窄分子量分布,其反应所使用的引发剂比传统其他聚合方法的更加廉价,节约了实验的成本,而且,atrp所使用的引发剂取代了对人体有害的有机卤化物;以更容易储存的高价过渡金属取代了容易被氧化的还原态过渡金属。

atrp技术适用面广、聚合工艺简单,可以象自由基聚合那样不需经过复杂的合成路线就可合成具有指定结构的聚合物,因此有十分广阔的应用前景。

随着研究的不断深入,将会推出一系列的催化体系及新的聚合反应工艺,一旦有所突破,就会产生可观的社会效益和经济效益。

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