含氟丙烯酸酯类嵌段共聚物的RAFT合成及性能研究.docx

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一、引言
含氟丙烯酸酯类嵌段共聚物具有优异的热稳定性、耐候性和化学稳定性，广泛应用于涂料、塑料和电子等领域。随着工业化生产的需求，需要选择一种高效的制备方法，并且需要进行深入的性能研究。
RAFT技术是一种可控自由基聚合技术，具有高度的控制性和可逆性。本文将探讨含氟丙烯酸酯类嵌段共聚物的RAFT合成方法及其性能研究。
二、实验
1. 实验材料
含氟丙烯酸酯（FMA），苯甲醇（BzOH），氢氧化钾（KOH），水（H2O），甲基丙烯酸甲酯（MMA），2,2'-联二吡啶（LDP），苯乙烯（St），二氢萘（Naph），N,N-二甲基甲酰胺（DMF），聚乙二醇（PEG），2-溴代-2-苯乙酸乙酯（BPE）和质量分数为95%的乙醇酰胺（EA）。
2. 实验步骤
（1） 合成2-溴代-2-苯乙酸乙酯（BPE）
取苯乙烯（St）和二氢萘（Naph），加入溴化氢（HBr）中反应10min，制得苯乙-2-溴化物。在冰水浴中，将苯乙-2-溴化物慢慢滴加入亚铁氰化钾（K4Fe(CN)6）/铜(I)氧化物（Cu2O）催化剂的乙醇水溶液中，并在80°C反应2h，制得2-溴代-2-苯乙酸乙酯（BPE）。反应方程式如下：
苯乙-2-溴化物+Cu2O+K4Fe(CN)6 → BPE+2CuBr+K3Fe(CN)6
（2） 合成嵌段共聚物
将FMA、MMA、BPE、LDP、BzOH、EA和DMF加入250 mL圆底烧瓶中，在恒温搅拌下加入KOH/H2O溶液稀释。在氮气保护下进行RAFT反应，在60℃下反应24h，制得含氟丙烯酸酯类嵌段共聚物。反应机理图如下：
（3） 性能测试
通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、粘度测定和热重分析（TGA）等手段，对所得共聚物进行性能研究。
三、结果与分析
1. 合成反应过程
FTIR和NMR分析结果表明，所得共聚物化学结构符合预期。同时，分子量分布范围窄，证明RAFT反应具有高度的控制性和可逆性。
2. 热稳定性
TGA分析结果表明，所得共聚物热分解温度高，在空气中能够维持稳定性，且具有优异的热稳定性。
3. 溶液性质
粘度测定结果表明，所得共聚物在溶液中具有较高的溶解度，能够与PEG等聚合物形成自组装结构。
四、结论
通过RAFT反应法，成功合成了含氟丙烯酸酯类嵌段共聚物，证明RAFT技术具有高度的控制性和可逆性。所得共聚物化学结构符合预期，具有优异的热稳定性和溶液性质，能够与其他聚合物形成自组装结构。未来可以针对嵌段共聚物的性能进行更加深入的研究，以便更好地应用于工业领域。