分批投料法制备组成均匀的甲基丙烯酸甲酯马来酸酐共聚物.pdfVIP

科研开发 SCIENCETECHNOLOGYIN化C工H科E技MI，C2A01L0，IN18D(U6)S：T4R～Y8 分批投料法制备组成均匀的甲基丙烯酸 甲酯 ／ 马来酸酐共聚物* 孙 莺，吴若峰，顾 磊 (上海大学 材料学院，上海 201800) 摘 要：分别采用一次投料法和计算机模拟分批投料法制备甲基丙烯酸甲酯／马来酸酐共聚物[P (MMA-co-MAh)]，通过红外光谱 (IR)、核磁共振 (NMR)、凝胶色谱 (GPC)、热失重分析(TGA)、示差扫 描量热法(DCS)进行表征，比较了这两种方法制备的共聚物在结构和性能上的差异。GPC测试表明，一 次投料法和分批投料法对产物的相对分子质量影响不大；IR和 NMR测试表明，分批投料法制备的产物 的组成是均匀的；DCS 测试表明，一次投料法反应前后期制备产物玻璃化温度存在差异，分批投料法反 应前后期制备的产物玻璃化温度基本相同；TGA测试表明，在400 550℃时，分批投料法制备的产物 的热稳定性较好 。 关键词：聚 (甲基丙烯酸 甲酯一马来酸酐)；计算机模拟；分批投料 ；组成；均匀 中图分类号：O63 文献标识码：A 文章编号：1008—0511(2010)06—0004—05 凝胶聚合物电解质 (GPE)具有高离子电导 料量。作者曾通过MonteCarlo模拟确定单体投 率，良好的成型加工性能和粘弹性，在全固态二次 料时间和投料量，制备了组成均匀的丙烯腈 ／衣康 锂离子电池、电容器和 电致变色器件等领域 已展 酸共聚物，作者将该方法用于甲基丙烯酸甲酯／马 现出良好的应用前景L1q]。聚 甲基丙烯酸甲酯型 来酸酐共聚体系，通过 MonteCarlo模拟得到不 凝胶聚合物电解质 (GPE)，由于甲基丙烯酸 甲酯 同转化率下的单体浓度，为活性单体分批投料提 (MMA)结构单元中有一羰基侧基，与碳酸酯增 供了依据，从而制备出组成均匀的聚(甲基丙烯酸 塑剂中的氧有很强的相互作用，能够包容大量的 甲酯一马来酸酐)[P(MMA-co-MAh)]。 液体电解质，可赋予GPE很好的离子传输性能， 1 实验部分 再加上PMMA原料丰富，制备简单，价格便宜， 对锂电极有较好的界面稳定性，从而引起 了人们 1．1 试剂与仪器 对研究PMMA基 GPE的广泛关注 [4’5j。 甲基丙烯酸 甲酯：分析纯，国药集团化学试剂 为了提高 PMMA凝胶聚合物 电解质的综合 有限公司，用质量分数为5 的市售NaOH洗涤， 性能，一般采用马来酸酐 (MAh)进行共聚改 去除阻聚剂，再经减压蒸馏；甲苯、顺丁烯二酸酐： 性_6]。但是由于这两种单体共聚时，活性差异很 化学纯，国药集团化学试剂有限公司；偶氮二异丁 大，反应初期大多数的MMA共聚单体参加反 腈 ：化学纯，上海试四赫维化工有限公司。 应 ；随着反应的进行 ，MMA在共聚物 中的瞬时单 FT-380型红外光谱仪：溴化钾压片，美 国 体摩尔分数逐渐变小，反应后期 MMA 已经全部 Nicolet公司；AV500型核磁共振波谱仪：氘代四 消耗尽，导致反应前后期生成的共聚物组成不一 氢呋喃作溶剂，内标采用 TMS，瑞士 Bruker公 致。这一问题可采用单体分批投料来解决，但这 司；PRT-1A型热天平：升温速率为 10K／min，温 种方法的困难在于确定单体分批投料的时间和投 度范围室温～6o0℃，在空气氛围下，北京光学仪 收稿 日