用后过渡金属催化剂催化制备新型高分子材料是高分子化学领域一个非常重要的课题,如果能实现可控/“活性”聚合,则可以制备出分子量分布窄,结构清晰的聚合物;倘若该催化剂还具有纳米结构,则制备出的聚合物的结构和性质一定会有明显的不同;在目前的研究中,该类型催化剂逐渐增多,其研究也逐步深化。基于上述理念,在查阅了大量文献后,本文选择了具有良好催化活性的希夫碱类催化剂;纳米负载材料选择了结构独特的多壁碳纳米管;聚合单体选择了具有乙烯基结构的苯乙烯。通过苯乙烯的CMRP聚合,探究论文设计理念。本文通过新途径,合成了如图A所示的新型配体对氨基苯酚缩苊醌希夫碱,并通过红外、元素分析等表征手段对配体进行了表征。然后将制备好的对氨基苯酚缩苊醌希夫碱合钴(Ⅱ)接枝与已经改性的碳纳米管表面,合成具有纳米结构的新型催化剂,如图B。基于钴系列化合物为媒介的自由基聚合反应机理,以自己合成的新型配合物做催化剂,甲苯做溶剂,AIBN做引发剂,进行苯乙烯的溶液聚合,探究苯乙烯的可控/“活性”自由基聚合,探究苯乙烯在不同条件下的聚合行为。根据聚苯乙烯的GPC数据分析可知,除对照组外,制备的苯乙烯聚合物分子量分布基本在1.5以下,表明该类催化剂对苯乙烯聚合有明显的催化活性和可控性,即实验达到了苯乙烯的可控/“活性”自由基聚合。当反应温度升高时,聚合物产率显著增高,数均分子量也明显增大,分子量分布变宽,反应趋向不可控性;而当温度相同时,随着反应时间的增长,聚合物产率逐渐提高,数均分子量也逐步增大，分子量分布变窄,反应由不可控向可控方向发展;在其他条件均相同的前提下,增大催化剂用量越,聚合物转化率先提高后降低,分子量分布逐渐降低,分子量变化不明显,说明该类催化剂团聚效应明显,只有在一定配比下催化效果才最明显。该类型催化剂溶解性仍需进一步提高;在四种不同的后过渡金属催化苯乙烯聚合中,镍活性最高,其催化得到的聚合物分子量最大,但聚合物分子量分布较宽,钴与铁有较相似的催化活性,铜的催化活性和可控性最不理想。