m－DVB和p－DVB原子转移自由基聚合动力学

张士福　曾光新　应圣康

摘要:以氯端基聚苯乙烯为大分子引发剂，氯化亚铜/2,2′－联二吡啶为催化剂，邻二甲苯为溶剂，用气相色谱分别研究了对二乙烯基苯(p－DVB)和间二乙烯基苯(m－DVB)在100～130℃的原子转移自由基聚合动力学。结果表明，聚合符合表观一级反应动力学。p－DVB在100，110，120，130℃的聚合速率常数分别为0.072，0.128，0.379，0.546h^－1，m－DVB在上述不同温度的聚合速率常数分别为0.043，0.087，0.199，0.310h－1，p－DVB的聚合速率大于m－DVB的。m－DVB和p－DVB聚合的表观活化能分别为84.1kJ/mol和89.2kJ/mol，两数值接近，表明温度对p－DVB和m－DVB原子转移自由基聚合速率的影响程度相当。
关键词:对二乙烯基苯；间二乙烯基苯；原子转移自由基聚合；动力学
中图分类号:TQ311　文献标识码:A
文章编号:1000－1255（2000）03－0156－03

Kinetic study on atom transfer radical polymerization of m－ DVB and p－ DVB

Zhang Shifu， Zeng Guangxin and Ying Shengkang
(Lab of Living Polymerization, East China University of Science and Technology,Shanghai)

Abstract:The kinetics of atom transfer radical polymerization of p－ DVB and m－ DVB were investigated by using PSt－ Cl as the macroinitiator and CuCl/bpy as the catalyst in o－ xylene at 100～ 130 ℃ . Gas chromatography was used to trace the concentration of DVB in the polymerization.The results showed that the polymerizations follow the first order kinetics and p－ DVB polymerized faster than m－ DVB. The apparent polymerization rate constants were k_p－ DVB,130 ℃ =0.546 h^－1, k_p－ DVB,120 ℃ = 0.379 h^－1, k_p－ DVB,110 ℃ = 0.128 h^－1, k_p－ DVB,100 ℃ =0.072 h^－1 for p－ DVB and km－ DVB,130 ℃ =0.310 h^－1,k_m－ DVB,120 ℃ = 0.199 h^－1,k_m－ DVB,110 ℃ =0.087 h^－1, k_m－ DVB,100 ℃ =0.043 h^－1 for m－ DVB. The apparent polymerization activation energies of m－ DVB and p－ DVB which were 84.1 kJ/mol for m－ DVB and 89.2 kJ/mol for p－ DVB were close to each other, and this suggested that polymerization temperature exert effect on the polymerization rate of both p－ DVB and m－ DVB to the similar extent.
Keywords： p－ divinyl benzene； m－ divinyl benzene； atom transfer radical polymerization; kinetics

基金项目：国家自然科学基金资助项目(29634010－2)。
作者简介：张士福，34岁，博士。目前在上海石化科技开发公司工作。
张士福（华东理工大学活性聚合研究室，上海，200237）
曾光新（华东理工大学活性聚合研究室，上海，200237）
应圣康（华东理工大学活性聚合研究室，上海，200237）

参 考 文 献

1，Wang Jinshan, Matyjaszewski K. Controlled / living radical polymerization.Atom transfer radical polymerization in the presence of transition metal complexes[J]. J Am Chem Soc, 1995, 117:5 614
2，Zhang Shifu, Luo Ning, Ying Shengkang,et al. Synthesis of multi－ arm star－ branched polymers by atom transfer radical polymerization[J]. Hecheng Xiangjiao Gongye, 1998, 21(1):56
3，张士福,罗宁,曾光新等.原子转移自由基偶联法合成星形聚合物[J].合成橡胶工业,1999,22(3):155
4，何炳林,苏振立,郭贤权等.工业二乙烯基苯的分离与提纯[J].离子交换与吸附,1988,4(2):81
5，洪良构,王惠琼,应圣康等.内标气相色谱法在共聚合中的应用[J].合成橡胶工业,1984,7(6):439
6，王晓松,罗宁,应圣康.铜体系催化原子转移自由基聚合机理研究的讨论[J].高分子通报,1999,(1):9

收稿日期：1999－05－31；修订日期：1999－11－22。