1. 研究目的与意义
聚苯乙烯(ps)是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。
它是一种无色透明的热塑性塑料,通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物,具有优良的绝热、绝缘和透明性,长期使用温度0~70℃,因具有高于100℃的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。
但存在脆,低温易开裂等缺陷,使聚苯乙烯的使用受到限制。
2. 国内外研究现状分析
国外早在60年代就开始对窄分布ps的合成进行了一系列研究图,吉林大学在60年代中期到70年代中期也进行了一些研究闭,但均是采用真空聚合法。
80年代末到90年代初,南开大学及南京大学等研究人员,相继独立开发了惰性气体保护下窄分布ps的合成法。
1995年,wang,matyjaszewski和sawamoto两个研究小组几乎同时报道了以过渡金属络合物为催化剂,有机卤化物为引发剂引发烯类单体进行自由基聚合的过程。
3. 研究的基本内容与计划
本次毕业设计是研究atrp法制备窄分布聚苯乙烯,选用苯乙烯、乙醇、溴代异丁酰溴等主要原料,综合考虑温度、时间、配料比对反应的影响,并结合合成工艺设计出一条最佳的合成路线。
实验计划:第一阶段:实验准备1. 查阅资料,对窄分布聚苯乙烯、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:催化剂溴化亚铜的制备1.50ml冰醋酸加20g的溴化亚铜在室温下搅拌2h,过滤;2.再加50ml冰醋酸在室温下搅拌2h,循环3次,直到冰醋酸为无色;3.用无水乙醇洗涤得到固体,直到沉淀为白色固体;4.放入真空干燥箱50℃下干燥24h,得到的产品在真空下保存。
4. 研究创新点
窄分布聚苯乙烯,由于其分子量分布较窄,相对于聚苯乙烯而言,有较高的高分子相容性以及优异的力学性能、溶解性能、流变性能和成型加工性能等,使其运用更加广泛。
本课题一改往日的聚合方法,以苯乙烯、乙醇、溴代异丁酰溴等为主要原料,利用原子转移自由基聚合法(ATRP),合成具有窄分布的聚苯乙烯,节约了成本,污染小,提高产物质量。
