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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

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化体系从聚合产物中分离出来。而且聚合产物的分子 在 2×10 ~3×10 之间，实现了对分子量的控制，分
量分布较窄，反应的可控性较好。所以选用 [AMIM] 子量分布较宽，之后再减少引发剂，当引发剂用量在
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Cl 作为 MMA 聚合反应的溶剂。 20:1~30:1 之间时，分子量被控制在 3×10 ~4×10 之
2.3 温度对 PMMA 分子量及其分布的影响 间，分子量分布随着引发剂减少而变窄，越来越可控。
温 度 影 响 反 应 速 率， 在 MMA: 引 发 剂 :CuBr: 配 当引发剂用量在 30:1~40:1 之间时，分子量被控制在
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体为 150:2:1:6 条件下，反应 4 h，探讨温度对其转 4×10 ~5×10 之间，这就实现了对分子量的控制。
化率、分子量及分子量分布的影响。结果如表 3 所示。 2.5 不同配体对 PMMA 的影响
表 3 温度对 PMMA 影响 保持其他条件不变，变换配体种类。看其对产物
温度 /℃ 转化率 /% 分子量 分子量分布 PMMA 的影响情况。
30 23.5% 13 650 1.22
40 36.1% 24 730 1.27 表 5 不同配体对 PMMA 影响
50 43.7% 40 021 1.31 配体种类 转化率 /% 分子量 分子量分布 提纯
60 54.8% 42 380 1.35 54.80 42 380 1.35 容易，白色粉
70 60.5% 60 075 1.52 乙二胺 末状
80 - - - 不易，白色颗
二乙烯三胺 64.03 1 497 4.74
粒状
从表中可知，随着温度的升高，单体转化率逐渐 三乙烯四胺 62.44 4 2695 2.23 容易，蓝色颗
粒状
升高，PMMA 数均分子量增大，分子量分布变窄 ；当 不易，蓝色颗
1,3- 丙二胺 50.70 40 267 2.57 粒状
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温度在 30~40℃时，分子量控制在 1×10 ~2.5×10 之 容易，白色颗
3- 甲氨基丙胺 21.67 50 567 2.73
间，这就达到了本课题的目的，达到分子量可控。这 粒状
五甲基二乙烯三胺 40.24 6 350 2.22 容易，绿色颗
时分子量分布变宽，因为温度升高，速度加快。当温 粒状
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度在 50~60℃时，分子量控制在 4×10 左右，达到可 N,N-2-甲基-1， 18.51 22 519 2.35 容易，白色颗
3- 丙二胺
粒状
控。当温度为 70℃时，由于温度较高聚合速度加快反
由以上表 5 分子量分布很宽，最不容易实现可控，
应不可控发生暴聚。根据聚合反应动力学可知，聚合
虽其转化率也不低，但是它不是最好选择。相反，用
速率会随温度升高而明显加快。这主要是由于在链引
乙二胺作配体时，PMMA 分子量分布最窄，最容易实
发阶段，所需的活化能较高。链引发反应速度大于链
现可控，而其转化率也不低，所以选乙二胺作为反应
增长反应速度 [2~5] 。且温度的上涨使整个反应内自由
的配体。
基浓度升高。所以反应迅速，并且容易产生交联现象，
2.6 配体用量对 PMMA 的影响
系统不稳定，数均分子量减少，分子量分布急剧加宽；
控制其他条件不变，乙二胺作配体，改变配体的
当温度为 80℃时，无法发生聚合反应。如下图所示 ：
用量，看对 PMMA 分子量及分布的影响。
2.4 引发剂用量对 PMMA 的影响
表 6 配体用量对 PMMA 影响
引发剂用量影响反应速率，在相同反应条件下反 摩尔比 转化率 /% Mn Mw/Mn
应 4 h，改变引发剂用量，研究其对 PMMA 转化率、 4 : 1 47.6 33 520 1.34
6 : 1 54.8 42 380 1.35
分子量及其分布的影响。如表 4 所示 ： 8 : 1 57.3 55 438 1.58
表 4 引发剂用量对 PMMA 影响 10 : 1 59.5 61 549 1.92
摩尔比 转化率 /% 分子量 分子量分布 12 : 1 61.4 66 040 2.07
10:1 23.9 22350 1.39 注 ：摩尔比为乙二胺与 CuBr 之比
20:1 41.5 32498 1.37
30:1 54.8 42380 1.35 根据表 6 可以看出，随着乙二胺用量的增大，
40:1 60.3 54688 1.36
PMMA 转化率逐渐增大。这是因为配体的增加，使催
注 ：摩尔比为 MMA 与二溴异丁酸乙酯之比
化体系更好地溶解到离子液体中，使得整个反应体系
根据表 4 可以看出，随着引发剂用量的增加，转 中活性种的数量增多，故转化率增加。而且数均分子
化率在降低，分子量也在减少，分子量分布变宽。也 量增加，分子量分布变宽。产物的分子量分布变大，
就是说，引发剂用量增加，聚合物的分子量迅速下降。 原因可能是配体的增加，使催化体系在离子液体中的
因此我们可改变聚合物分子量，只要变化引发剂用量 溶解度增加，提高了聚合反应的速率，增加了转化率，
即可。当其摩尔比为 10:1~20:1 之间时，分子量控制 但由于聚合速度增加，反应的可控性降低，故分子量

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