raft聚合制备复合嵌段聚合物相相容剂及其增容pspba共混物研究

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1、浙江大学材化学院硕士学位论文RAFT聚合制备复合嵌段聚合物相相容剂及其增容PS/PBA共混物研究姓名：周奇申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：罗英武20070501摘要聚合物共混物是平衡聚合物材料各种性能、制备高性能聚合物材料的重要途径之一，但由于多数聚合物并不相容，共混后各组分间的界面张力较大，界面粘结较弱，因此需要对共混物进行增容。嵌段聚合物、无规共聚物都是典型的增容剂。传统的嵌段聚合物(A-B嵌段聚合物)增容剂主要采取阴离子聚合方式制备，不仅制备条件苛刻，成本较高，适用单体少、难共聚。近年发展起来可逆加成／断裂链转移(黜虹T)聚合是一种活性／可控自由基聚合方

2、法，其适用的单体种类多，聚合条件温和，不仅可以制备得到传统的嵌段聚合物，还易制得嵌段为无规共聚物的特殊嵌段聚合物。本文通过黜师T聚合合成了一系列聚(苯乙烯-b．(苯乙烯．co．丙烯酸丁酯))复合嵌段聚合物(A-C嵌段聚合物)，用它们作为增容剂对PS／PBA共混体系进行增容，并与采用苯乙烯．丙烯酸丁酯无规共聚物、聚(苯乙烯-b．丙烯酸丁酯)两嵌段共聚物(A-B嵌段聚合物)作为增容剂的体系进行对比，初步考察了增容剂结构及用量对PS／PBA共混物相形态的影响。在合成高分子量的聚合物过程中，我们发现由于黜心T浓度很低，相应地引发剂浓度也比传统自由基聚合低得多，因此只有采用较高的

3、聚合温度和低分解速率常数的引发剂，才能制得死聚物分率低、分子量高的聚合物，并进一步得到合成杂质含量少、分子量分布窄的嵌段聚合物。将PS／PBA以3：1质量比在180℃下熔融共混，改变加入的相相容剂结构及浓度，观察其相形态，发现：1．复合嵌段聚合物和无规共聚物相比，由于其特殊的结构使其作为相相容剂性能大大提高，分散相尺寸更小、形态的热稳定性更好；2．复合嵌段聚合物C段中St含量对共混物形态有显著影响，当其含量为0．25时，性能最好，分散相的尺寸最小，其增容效果甚至比传统A．B嵌段聚合物要好。这可能与其可快速的扩散到新生相界面有关；3．本文研究范围内，分子量越小的复合嵌段聚

4、合物性能越好；4．随着增容剂浓度的提高，分散相的尺寸开始出现明显减小，随后在较高的相相容剂浓度条件下，分散相尺寸的大小趋于一个稳定值，继续提高其浓度，分散相的尺寸不会继续减小。关键词：黜叮T聚合，嵌段共聚物，聚合物共混物，增容剂，相形态本论文主要创新点：A：发现采用黜叮T聚合制备高分子量聚合物时，只有采用较高的聚合温度和低分解速率常数的引发剂，才能制得死聚物分率低、分子量高的聚合物，并进一步得到合成杂质含量少、分子量分布窄的嵌段聚合物；B：利用m叮T聚合适合于共聚的特点，可以合成一段无规共聚物，一段均聚物的A．C嵌段聚合物(P(St-b一(St．co．BA)))。在增容

5、PSt／PBA时，发现C段中St组成为O．25的复合嵌段聚合物增容能力最好，且增容效果比传统的嵌段聚合物(P(St_b．BA))和无规共聚物都要好。IIAbstractPolymerbleIldsisanimponant印proachtobal锄ceVariousprop嘶esofpolymermaterialsaIldtopr印arehi曲-perfom觚cepolymericmat甜als．Duetoincompatibilit)rofdi妇睹rentpolymers，simplyblendingt、Ⅳopolymerswouldleadt011i曲interf．a

6、cialtellsionandweakinterfkialad_hesionbetween铆opolymerph2uses．Mostonen，it’snecessarytocompatibilizepolymerbleIlds．BlockcopolyIIler，randomcop01)，IIlersare咖icalcomp舭ilizers．TraditionalblockcopolyIIler(A-Bblockcopolymer)compatibilizerissynthesizedbyaIliollicp01ym耐zation，wllichiseXpensiVe，al

7、ldby删Chcop01ym耐zationisdimculttocanyout．RIeVersibleaddition／五．agnleIltationchaintralls矗er(黜师T)isoneofliVin∥controlledmdicalpolyIllerizationtecllIliques．RAFTpolyIll耐zationisapplicableform舭ymonomers，uIldermildconditions．Besides，RAFTcopolyIIl嘶za：ti_0nise嬲yto2ucllieVe．h1“smes