活性聚合方法1

活性聚合的优点和用途活性聚合是一种重要的聚合物材料，具有许多优点和广泛的应用。

下面将详细介绍活性聚合的优点和用途。

活性聚合的主要优点如下：1. 高反应活性：活性聚合物具有高度活跃的载体和活化基团，从而可以促进聚合过程中的高效反应。

这种高反应活性可以使聚合物分子得以在较短时间内形成，提高生产效率。

2. 多样的合成方式：活性聚合易于通过不同的聚合方法进行合成，如自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、开环聚合等。

这种多样性使得活性聚合物可以制备出多种不同结构和性质的聚合物材料。

3. 可控的分子结构：活性聚合可以通过控制反应条件和使用合适的催化剂来实现对聚合物的分子结构的精确控制。

例如，可以调控聚合物分子量、分子量分布、支化程度等。

这种可控性使得活性聚合物能够满足各种特定应用的需求。

4. 优异的性能：由于活性聚合过程的高反应活性和可控性，所得到的聚合物材料通常具有良好的性能表现。

例如，活性聚合物可以具有高度交联的结构，从而具有优异的耐热性、耐溶剂性和物理力学性能。

5. 容易修饰功能化：活性聚合物可以通过在聚合过程中引入特定的功能单体来实现聚合物的功能化修饰。

通过这种方式，可以为聚合物材料赋予特定的性能，如抗菌性、降解性、生物相容性等。

活性聚合的应用非常广泛，以下列举了几个常见的应用领域：1. 高分子材料：活性聚合物广泛应用于高分子材料的制备。

通过控制活性聚合过程，可以获得具有特定物理和化学性质的聚合物材料，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等。

这些高分子材料在塑料、橡胶、纺织、包装等领域得到广泛应用。

2. 功能性材料：活性聚合可以用于制备具有特殊功能的材料。

例如，通过引入含有活性基团的单体，可以在聚合过程中实现对聚合物链的控制修饰，从而得到具有特定功能的材料。

如荧光标记材料、生物相容性材料、抗菌材料等。

3. 涂料和胶黏剂：活性聚合物被广泛用于制备涂料和胶黏剂。

由于活性聚合的可控性和多样性，可以制备出不同性质和功能的涂料和胶黏剂。

策略
通过可逆的链终止或链转移，使 活性种（具有链增
长活性）和 休眠种（暂时无链增长活性）进行快速可逆转换：
Mn
kp +M
+
X
Mn X
休眠种
活性种 以上活性种与休眠种的快速动态平衡的建立，使体系中自由 基浓度控制得很低（~ 10-8 M），便可抑制双基终止，实现活性/
可控自由基聚合。 具体方法 TEMPO 调控自由基聚合, ATRP, RAFT 等。
7.5.3 原子转移自由基聚合
（1）基本原理
最先报导的原子转移自由基聚合（Atom Transfer Radical
Polymerization，ATRP）体系，是以有机卤化物 R-X（如a-氯代
乙苯）为引发剂，氯化亚铜/ 联二吡啶（bpy）为活化剂，在110℃
下实现苯乙烯活性/可控自由基聚合。
（2） ATRP 体系组成 ATRP体系 单体、引发剂、金属活化剂以及配体。
单体
除了苯乙烯以外，丙烯酸酯类、丙烯腈、丙烯酰胺等。
引发剂 活泼卤代烷，如 α-卤代乙苯、α-卤代丙酸乙酯等。
α-卤代乙苯 X = Cl, Br
α-卤代丙酸乙酯
金属活化剂 通过其可逆氧化还原反应，实现特定基团在活性种与休眠种 之间的可逆转移。因此作为金属活化剂必须有可变的价态，一 般为低价态过渡金属盐如 CuCl 和 CuBr、RuCl2等。 配体的作用 (a) 增加过渡金属盐活化剂在有机相中的溶解性; (b) 与过渡金属配位后对其氧化还原电位产生影响，从而可用 来调节活化剂的活性。
相等，聚合速率与单体浓度呈一级动力学关系：
Rp d[M] dt kp [M* ][M] kp [I]0[M]
将上式积分后可得：

引发转移终止剂的基本类型－光分解型
光活化型：主要是含有二乙基二硫代氨基甲酰氧基(DC) 基团化合物。 A-B type Iniferter：
CH2-S-C-N S C2H5 C 2H 5 nM hr CH2-(M) S-C-N n S C 2H 5 C 2H 5
（ N,N-二乙基二硫代氨基甲酸苄酯）
链转移剂要有高的Ktr, 如烷基碘化物，双硫酯类。 仍有<5%终止反应存在, 活性/控制自由基聚合。
引发-转移-终止法
1982年，日本大津隆行提出,Initiator-Transfer agent-terminator
采用一些特殊的引发剂引发单体, 如果引发剂(R-R’)对增长自由基 向引发剂自身的链转移反应活性高,或由引发剂分解产生的自由基的 一部分易于发生与链自由基的终止反应,则乙烯基单体的自由基聚合 过程可表示为:
Stable free radical polymerization (SFRP).Nitroxide mediated polymerization(NMP)
O O
O + O 120 C O O
n
0
+ O
.
N
.
Δ
+
.O
N
O O
n
O
N
.
TEMPO体系
•温度高，速度慢,达到高转化率所需时间较长。 •主要用于苯乙烯类单体的活性聚合，对MMA等极性 单体不适用。
B-B type Iniferter：
常见光活化型：
B-B type Iniferter分解：
A-B type Iniferter分解：

一般C-SR键比S-R键弱
（用于引发）

活性可控聚合（江婷婷 04300051）摘要：活性聚合是合成特制聚合物一种十分有效的方法。

近十几二十年来，人们除了在活性阴离子聚合理论和应用方面不断拓宽和深入外，还发现了活性阳离子聚合，自由基活性聚合，基团转移聚合以及其他准活性聚合方法。

本文就各种活性聚合化学理论成就，分类作一介绍。

关键词：活性可控聚合；阴离子活性聚合；阳离子活性聚合；自由基活性聚合；基团转移聚合1．前言活性聚合(living polymerization)是指不存在任何使聚合链增长反应停止或不可逆转副反应的聚合反应。

而实际上这种真正理想的情况十分罕见, 为此Matyjaszewski曾提出了可控聚合的概念:一种制备预先设定好的相对分子质量、低分散性(窄相对分子质量分布)和功能度可控的聚合物的方法。

目前活性聚合的判据可归纳为下列7 点[1]:( 1)聚合一直进行到单体全部转化,继续加入单体,大分子链又可继续增长;( 2) 聚合物的数均相对分子质量随单体的不断转化呈线性增加;( 3) 在整个聚合过程中,活性中心数保持不变;( 4) 聚合物相对分子质量可进行计量调控（不可能发生链转移而影响高聚物的相对分子质量）；( 5) 聚合物相对分子质量分布为窄分布(Mw /Mn 接近于1) ;( 6) 采用顺序加入不同单体的方法,可制备嵌段共聚物;( 7) 可合成链末端带功能化基团的聚合物。

但到目前为止, 极少有某种聚合能同时满足这7方面的要求。

因此对活性聚合的要求拓宽,凡能满足以上几个重要判据的聚合都称为活性聚合。

2．可控“活性”聚合原理一般活性聚合的原理,即聚合过程中聚合物链的末端始终保持有反应活性。

聚合过程中聚合物链的增长速率可由: - d [M]/ dt = k [M] [ R ·]表示,在聚合过程中几乎没有终止反应,即[ R ·]为常数,因而可以通过调节单体浓度来控制聚合物链的增长速度,在单体浓度一定的条件下,可由反应时间来控制聚合物的分子量和厚度,可以认为聚合物的分子量及厚度随单体浓度、反应时间线性增加。