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本文采用阴离子聚合,在常压惰性气体保护下,以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂、苯乙烯(St)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,对带数个环氧基团的St-GMA嵌段共聚物合成进行了研究。用GPC、FT-IR、1H-NMR、13C-NMR、盐酸-二氧六环银量法等手段对共聚物的分子量及其结构进行了分析,并考察了环氧基团含量的影响因素。
首先,以环己烷为溶剂、THF为极性调节剂,采用n-BuLi引发St进行阴离子聚合,并在常温下用少量GMA进行共聚,制得了带有数个环氧基团的St-GMA嵌段共聚物。研究结果表明,在共聚过程中,GMA实际发生了双键的选择性加成聚合反应,环氧基团得以较好的保留。但所合成的St-GMA嵌段共聚物的分子量分布较宽,而且存在一定的环氧开环副反应,导致了共聚产物的不均一性,并不能对环氧基团的含量进行有效地设计和调节。
在此基础上,以甲苯为溶剂、THF为极性调节剂,在较低的温度下,采用1,1-二苯基乙烯作为“盖帽剂”和氯化锂作为络合剂的条件来改善St和GMA阴离子共聚,成功制备了理想的窄分布的含数个环氧基团的St-GMA嵌段共聚物。结果表明,共聚产物组分比较均一,环氧基团含量可以进行比较精确的定量设计。当GMA的量恒定时,产物中聚苯乙烯链节的分子量大小对环氧基团的含量没有影响。共聚反应温度及反应时间分别以-65~40℃和0.5~1.0min为宜。