聚烯丙基氯化铵模板存在下丙烯酰胺-丙烯酸共聚合反应动力学研究.pdfVIP

第6期 高 分 子 学 报 N0．6 2004年12月 ACTA POLYMERICASINICA Dec．．2004 聚烯丙基氯化铵模板存在下丙烯酰胺．丙烯酸 共聚合反应动力学研究” 张玉玺 吴飞鹏“ 李妙贞 王尔镒 (中国科学院理化技术研究所北京100101) 行，在这体系中，模板PAAC和单体AA有很强的相互作用，而单体AM与模板则没有作用．应用膨胀计和电导 滴定方法研究了影响聚合反应速度的各种因素，得到的结果指出，在聚烯丙基铵模板作用下共聚合反应遵循 I型(zip)模板聚合反应机制，速度最高值出现在模板单元T与单体AA等摩尔比(T／AA=1)处，这表明在反应 没有模板存在时相比，大幅度增高的r。值表明此共聚合反应，生成AA长序列结构的可能性大大增加．同时 发现聚合反应速度分别和单体浓度及引发剂浓度的1．1和0．83次方成正比，由于模板的作用数值高于常规 值． 关键词 AM／AA模板共聚合，聚烯丙基氯化铵，模板作用，聚合速度，竞聚率 模板聚合是单体在模板聚合物作用下所进行 较紧密的缔合体． 的聚合反应，在反应体系中单体或生长链和模板 丙烯酰胺(AM)／丙烯酸(AA)共聚物是水溶性 聚合物通过特定的相互作用发生分子组装，从而 高分子的重要品种，广泛应用于各工业部门，它们 对聚合反应动力学和聚合产物结构产生特定的影 无论是由共聚合或者后水解方法制造的产品，均 响，因而可利用这种模板作用控制聚合反应过程 系无序结构共聚物，若应用模板聚合方法将会改 和进行分子设计，合成特定结构的聚合物，目前人 变共聚物的微结构，增加AA结构单元序列长度， 们对模板聚合已进行了广泛的研究H’2J，但大量的 赋予共聚物更高的选择性吸附能力，为此采用 工作属于均聚方面，有关模板共聚合的研究还比 AM／AA模板共聚合方法和聚烯丙基氯化铵 较少．模板聚合按照反应机制可以分为两种类型： (PAAc)作为模板，在水溶液中进行自由基聚合， 得到的聚合物P(AM／AA)具有较长的AA序列结 I型(zip机制)和Ⅱ型(pick．up机制)，他们主要由 单体和模板聚合物的相互作用力强弱决定．模板 构和一些异常的溶液特性．本文进一步研究此模 共聚合含有两种或两种以上的单体，它们和模板 板聚合体系的聚合反应动力学特征，了解聚烯丙 的相互作用不同，因而反应过程比较复杂，具有多 基氯化铵模板对AM／AA共聚合反应的影响． 样性，例如，研究比较多的苯乙烯．丙烯酸(或甲基 1 实验部分 丙烯酸)体系，应用不同类型的模板聚合物，如聚 乙二醇¨。，聚乙烯基吡啶Ho，和聚甲基丙烯酸 1．1主要试剂 酯b一，得到的结果尽不相同．目前适用于I型模板 丙烯酰胺生物法产品，江西昌九农科公司；丙 聚合反应的阳离子模板聚合物品种主要属于季铵 烯酸分析纯，天津化学试剂研究所，减压蒸馏收取 盐类型，在共聚合方面聚乙烯基吡啶盐¨1和聚甲 中间馏分；聚烯丙基氯化铵按文献[7，8]制备和测 基丙烯酸(Ⅳ，Ⅳ．二甲氨基乙)酯¨3曾报道用作丙 定(M。为1×104)；偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)， 烯酸共聚合体系的阳离子模板．考虑到模板的结 自制，熔点176℃；二次蒸馏水，自制． 构尺寸的影响，本文设计采用聚烯丙基氯化铵作 1．2共聚合反应测定 为模板，预期它和阴离子单体可形成分子堆砌比