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活性自由基聚合 2021.11.05

活性自由基聚合是結合自由基聚合和陰離子活性聚合各自的優(yōu)點而衍生的一種新型聚合方式,它可以像自由基聚合一樣在溫和條件下進行而不容易發(fā)生副反應,同時又能夠像陰離子聚合那樣控制聚合物分子量,得到窄分子量分布的高性能聚合物。目前研究最多的活性自由基聚合有原子轉移自由基聚合(ATRP),可逆加成-斷裂鏈轉移自由基聚合(RAFT)以及氮氧調節(jié)自由基聚合(NMP)??赡婕映桑瓟嗔焰溵D移自由基聚合(RAFT)適用的單體范圍及反應條件更廣,十分有利于含特殊官能團烯類單體的聚合反應,所得聚合物的分子量分布較 ATRP聚合更窄(通常小于1.2,有時小于1.1)。

鏈轉移劑是RAFT活性自由基聚合的關鍵。適用于甲基丙烯酸酯類單體聚合的鏈轉移劑比較少。由于甲基丙烯酸酯類單體的增長鏈自由基空間位阻大,不易加成到單體上去(也就是鏈增長速率常數相對于其他單體比如苯乙烯、丙烯酸酯類要小),也不易加成到鏈轉移劑上去(加成速率常數相對低),使得RAFT過程在聚合前期不可控,這就要求鏈轉移劑的Z基團(活化基團)必須能夠有足夠的活化能力,讓加成步驟更容易進行,但這樣還不夠,也就是要R基團(離去基團)能夠容易快速地實現裂解,從而完成整個RAFT過程。

RAFT方法為合成嵌段共聚、梯度共聚、梳型刷型共聚、星型、超支化和網絡狀的共聚物等各種特定拓撲結構的聚合物提供了方便。是潤滑油脂、涂料等行業(yè)用高端超分散劑合成的有效途徑。

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