含氟丙烯酸酯类嵌段共聚物的原子转移自由基聚合研究-应用化学专业论文.docxVIP

重庆大学硕士学位论文中文摘要 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 I I 摘 要 含氟丙烯酸酯类聚合物，具有憎水、憎油及耐污等较佳的表面性能，且具有 良好的化学稳定性、耐氧化性及耐腐蚀性。本文运用原子转移自由基聚合法 （ATRP）通过溶液聚合的方式合成了甲基丙烯酸甲酯（MMA）与十三氟辛醇甲 基丙烯酸甲酯（FAEM）的嵌段共聚物。聚合反应分为两步，第一步合成以溴封端 的聚甲基丙烯酯甲酯（PMMA-Br），第二步以 PMMA-Br 为大分子引发剂合成 MMA 与 FAEM 的嵌段共聚物 P(MMA-b-FAEM)。通过改变聚合反应温度、反应时间、 引发剂及催化体系等合成条件进合成了不同分子量的 PMMA，并由这些大分子引 发剂引发合成了相应的含氟嵌段共聚物。通过测定单体转化率、聚合物的分子量 （Mn）及其分子量分布(PDI)，讨论了有关合成条件对聚合反应的影响，研究了聚 合反应的动力学特征,并得出较佳的聚合反应条件。通过红外光谱（IR）、核磁共 振氢谱（1H-NMR）和碳谱（13C-NMR）、凝胶渗透色谱(GPC)对合成的聚合物的 结构进行了分析表征，表明所得产物为十三氟嵌段共聚物，通过接触角测定，对 含氟嵌段共聚物表面的憎水性进行了研讨。 实验结果表明，聚合反应温度为 90℃，以 PMMA-Br 为大分子引发剂，氯化 亚铜/2,2’-联二吡啶为催化体系，反应时间为 24 小时是合成含氟丙烯酸酯嵌段共聚 物适宜的配方及条件。所合成的聚合物分子量分布窄（PDI=1.28），表明聚合反应 具有 ATRP 活性聚合特征。嵌入少量的含氟单体（聚合物中含氟质量百分比为 3.89%），其聚合物成膜后表面接触角高达 105 度，表明其具有良好的憎水性。此 外，含氟嵌段的长度是影响嵌段共聚物表面憎水性的主要因素，而 PMMA 段的长 度对嵌段共聚物的表面性质影响并不大。 关键词：原子转移自由基聚合，甲基丙烯酸甲酯，十三氟辛醇甲基丙烯酸酯，嵌 段共聚物，接触角 重庆大学硕士学位论文英文摘要 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 II II ABSTRACT Fluorine-containing acrylate polymer had a good surface properties, stability, oxidation resistance, corrosion resistance, because of the modified role of fluorine atom, as well as good hydrophobic, oleophobic and stain resistance. In this article the block copolymer of methyl methacrylate (MMA) and thirteen fluorine octanol methyl methacrylate (FAEM) were synthesized by Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) in the solution system.The polymerization included two parts.In the first step poly methyl methacrylate with bromine in the end of the chain were synthesized.In the second step,the block copolymer of methyl methacrylate and thirteen fluorine octanol methyl methacrylate (P(MMA-b-FAEM)) were synthesized with PMMA-Br as the macroinitiator. In this article, massive experiments has been carried on by changing the synthetic conditions,such as the reaction temperature, the reaction time, the initiator, the catalytic system and so on.The block copolymer were initiated by microinitiator with different designed molecular weight. In these experiments, the impact of various factors were discussed by measur