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核壳型Fe3O4@SiO2磁性纳米粒子表面超支化聚乙烯共-高分子学报
第8期 高 分 子 学 报 No.8
2015年8月 ACTA POLYMERICA SINICA Aug.ꎬ2015
核壳型Fe O @SiO 磁性纳米粒子表面超支化
3 4 2
聚乙烯共价接枝研究∗
梁静静 叶誉贤 王海平 王陈旻 徐立新∗∗
(浙江工业大学材料科学与工程学院 杭州 310014)
摘 要 报道了一种利用超支化聚乙烯(HBPE)对磁性纳米粒子表面进行共价修饰的方法.首先通过反相微
乳液法合成表面包覆SiO 的磁性Fe O 纳米粒子(Fe O @SiO ꎬ简记为FS)ꎬ并利用偶联剂3 ̄丙烯酰基氧基
2 3 4 3 4 2
丙基三氯硅烷对其进行改性ꎬ然后与α ̄二亚胺钯催化剂(Pd ̄diimineꎬ1)反应ꎬ获得磁性粒子共价负载型催化
剂(FS ̄Pd)ꎻ进一步以所得催化剂在01MPa和15 ℃下催化乙烯聚合ꎬ获得一系列表面HBPE共价接枝的磁
性复合粒子(FS ̄HBPE).通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜
1
(SEM)、X射线衍射(XRD)、氢核磁共振波谱( H ̄NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)等技术对所得磁性复合粒子
的结构和形貌进行了表征ꎬ并对其磁性能进行了评价.结果表明:通过表面引发/ 催化的链“行走”乙烯聚合ꎬ
可成功实现HBPE在磁性纳米粒子表面共价接枝ꎬ通过聚合时间的改变ꎬ可对表面HBPE接枝率进行有效调
控ꎻ所得FS ̄HBPE复合粒子呈超顺磁特征ꎬ借助HBPE 的作用ꎬ可稳定分散于多个有机溶剂中ꎬ同时可实现快
速磁控分离.基于上述优点ꎬ所得FS ̄HBPE磁性复合粒子可望用作贵金属催化剂载体ꎬ在相关有机反应中获
得应用.
关键词 磁性纳米粒子ꎬ超支化聚乙烯ꎬ表面共价接枝ꎬα ̄二亚胺钯催化剂ꎬ磁控响应性能
作为烯烃聚合后过渡金属催化剂ꎬα ̄二亚胺 链随意“行走”ꎬ从而导致支链以致超支化链形态
钯催化剂(Pd ̄diimineꎬ典型结构见图 1(a))由 的产生)ꎬ可在温和条件下(01 MPa/ 15 ~35 ℃)
[1]
Brookhart等 于 1995 年首次报道ꎬ具有一系列 通过催化乙烯聚合ꎬ以一步法工艺获得超支化聚
[2ꎬ3] [4]
独特的优点 :首先ꎬ在催化乙烯或α ̄烯烃配位 乙烯(HBPEꎬ图1(b)) ꎻ此外ꎬ该类催化剂具有
聚合过程具有较高的活性ꎬ可在温和条件下获得 良好的化学稳定性ꎬ能耐受各类含氧溶剂或极性
[5ꎬ6]
高分子量聚合物ꎻ其次ꎬ具有独特的链“行走”能 功能单体而保持催化活性稳定 .
力(即活性中心由于发生异构化重排可沿聚合物 借助Pd ̄diimine催化剂独特的链“行走”机理
Fig. 1 (a) TypicalPd ̄diiminecatalystꎬ1ꎻ(b) ChainwalkingethylenepolymerizationwithPd ̄diiminecatalyst
for one ̄step synthes
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