在綠色溶劑碳酸二甲酯(DMC)中成功合成出了苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物,討論了溶劑濃度、單體配比、聚合溫度、引發(fā)劑濃度對苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物分子量、產(chǎn)率及馬來酸酐含量的影響,并通過FTIR、~(13)C-NMR、DSC、TG分析了苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物(R-SMA)的序列結(jié)構(gòu)及熱性能。在碳酸二甲酯體系下聚合得到的產(chǎn)物結(jié)果數(shù)據(jù)表明,溶劑濃度對產(chǎn)率的影響較低,保持在73%左右,分子量較低,隨著溶劑濃度增加分子量從13000增加到19000,馬來酸酐含量在16%-31%之間變化。DSC和TG結(jié)果顯示產(chǎn)物為純凈的苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物而不是共混物。相比碳酸二甲酯體系,傳統(tǒng)丙酮體系下聚合得到的苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物的分子量較高在30000左右,約為碳酸二甲酯體系下產(chǎn)物分子量的2倍,產(chǎn)率相近都在70%左右浮動(dòng);丙酮體系下無規(guī)共聚物的MAH含量略高,且分子鏈上含有大量MSM結(jié)構(gòu),而碳酸二甲酯體系下所得產(chǎn)物是以SSS序列為主,SSM、MSS兩種序列結(jié)構(gòu)含量相近,無規(guī)性較好。碳酸二甲酯體系下所得產(chǎn)物的熱分解溫度為450℃略低于丙酮體系下所得產(chǎn)物的470℃。極性較強(qiáng)的綠色溶劑二甲基亞砜(DMSO)引入DMC體系后,改善了非極性溶劑DMC對馬來酸酐的不良溶解性,并且DMSO便于回收循環(huán)利用,可以保持聚合體系的綠色環(huán)保性。少量DMSO的引入就可以大幅提高DMC體系下產(chǎn)物的分子量,最高可達(dá)41741,且保持較窄的分子量分布。
【學(xué)位單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ203.3
【部分圖文】：

圖 1-1 SMA 物性圖Fig. 1-1 Styrene-maleic anhydride copolymer physical property-馬來酸酐交替共聚物（A-SMA）和馬來酸酐的共聚合反應(yīng)是一種典型的交替共聚反應(yīng)，從自由ey-Price 的 Q-e 式可以得出這一點(diǎn)。室溫下 St 和 MA 的 r 值分，馬來酸酐 r2=0.00，r1r2=0。也就是說，馬來酸酐的單體基與相同的單體均聚，因此馬來酸酐單體和苯乙烯單體嚴(yán)格按照替排列，也就是交替共聚物；而極性效應(yīng)參數(shù) e 也有明顯差別團(tuán)，其共軛效應(yīng)參數(shù) Q=-0.80，e=1.00；MA 帶有吸電子基團(tuán)，Q Q-e 概念，e 值相差較大的一對單體有較大的交替共聚傾向的共聚一般帶有強(qiáng)烈的交替傾向，對于為何有這種傾向有多種有兩種理論得到了廣泛的支持，第一種是絡(luò)合物機(jī)理，即在聚發(fā)生了電荷的轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生了電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物（chargeC），然后再由 CTC 來進(jìn)行鏈引發(fā)和鏈增長的步驟，機(jī)理如下

圖 1-1 SMA 物性圖Fig. 1-1 Styrene-maleic anhydride copolymer physical property苯乙烯-馬來酸酐交替共聚物（A-SMA）乙烯和馬來酸酐的共聚合反應(yīng)是一種典型的交替共聚反應(yīng)，從自由基共 Alfrey-Price 的 Q-e 式可以得出這一點(diǎn)。室溫下 St 和 MA 的 r 值分別為r1=0.01，馬來酸酐 r2=0.00，r1r2=0。也就是說，馬來酸酐的單體基團(tuán)只不能與相同的單體均聚，因此馬來酸酐單體和苯乙烯單體嚴(yán)格按照 1:1 行交替排列，也就是交替共聚物；而極性效應(yīng)參數(shù) e 也有明顯差別，St 子基團(tuán)，其共軛效應(yīng)參數(shù) Q=-0.80，e=1.00；MA 帶有吸電子基團(tuán)，Q=0.325。根據(jù) Q-e 概念，e 值相差較大的一對單體有較大的交替共聚傾向。苯乙酸酐的共聚一般帶有強(qiáng)烈的交替傾向，對于為何有這種傾向有多種理論主要有兩種理論得到了廣泛的支持，第一種是絡(luò)合物機(jī)理，即在聚合過種原料發(fā)生了電荷的轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生了電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物（charge translex,CTC），然后再由 CTC 來進(jìn)行鏈引發(fā)和鏈增長的步驟，機(jī)理如下：

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文第二種則是交替聚合機(jī)理，也就是認(rèn)為兩種自由基單體在聚合過程中交替發(fā)成的機(jī)理，因?yàn)閮烧邌误w的極性不同，聚合時(shí)在活性鏈末端可能會形成兩種不同的過渡態(tài)，從而會對苯乙烯和馬來酸酐產(chǎn)生不同的選擇性，自然而然地交替聚合物，機(jī)理如下：

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