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测试与分析 黄成·原子转移自由基聚合法 PMMA、PGMA 合成表征
胺用量继续增大时，分子量变大，分子量分布变宽。 应，制备聚合物，侧链聚合物上每增加一个单体，都
与此同时也验证了改变配体用量反应对 PMMA 影响结 伴随着活性种与休眠种间的可逆平衡过程，Br 原子从
果。只是与 PMMA 相 比，PGMA 的分子量较小，分 引发剂转移至催化体系，继而从催化体系转移至单体
子量分布较宽。 自由基（即活性种）生成休眠种，因为活性种与休眠
2.14 离子液体中 ATRP 法进行单体自聚的 种间的可逆平衡，使得活性种浓度保持稳定，维持在
机理 一定的较低的水平，所得产物 PMMA 或 PGMA 分子
如图 8 所示，在离子液体中单体在催化剂、引发 量分布较窄。所以说 ATRP 反应易实现可控。
剂、配体的作用下，一步步聚合形成自聚物的过程。
3 结论
本课题在离子液体中，采用 ATRP 法， 以 CuBr
为催化剂，乙二胺为配体二溴异丁酸乙酯为引发剂成
功制备了聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸缩水甘油
酯 ；并对产物的分子量及分布进行了控制研究，探索
在某些特定条件下产物的分子量及分布情况以达到对
其控制，并对产物进行红外表征和核磁表征。得了到
如下结论 ：
图 8 ATRP 单体自聚过程
（1）在离子液体中，采用 ATRP 方法，以 CuBr
（1）甲基丙烯酸甲酯自聚机理，见图 9。 为催化剂，二溴异丁酸乙酯为引发剂成功制备了聚甲
基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯缩水甘油酯。在反应温度
60℃，在 MMA: 引发剂 :CuBr: 配体为 150:2:1:6 条件
下反应时间为 4 h，对产物分子量及其分布进行分析。
（2）通过 ATR-FTIR 和 1H-NMR 表征证实，在
[AMIM]Cl 离子液体体系中，通过 ATRP 法成功的合
成了聚合物 PMMA 和 PGMA。
（3）利用 GPC 分析聚合物 PMMA 和 PGMA 的
分子量及分子量分布，测定了不同条件下聚合物的分
图 9 甲基丙烯酸甲酯自聚机理图 子量大小及其分布，通过改变反应体系中某一反应条
件，得到精确范围内的聚合物分子量及其分布，使得
（2）甲基丙烯酸缩水甘油酯自聚机理，见图 10。
PMMA 和 PGMA 平均分子量控制在小范围之间，且
改变相同条件下，发现 PMMA 与 PGMA 变化趋势相
同，同时也对分子量要求的条件进行了探索，从而达
到控制分子量。
参考文献 ：
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[3] Mallakpour S，Rafiee Z. Ionic liquids as environmentally
从图 9 和 10 可知，首先，催化体系夺取纤维素引 friendly solvents in macromolecules chemistry and tech-
发剂上的溴原子，生成活性自由基，继而引发单体甲 nology， Part I[J]. Journal of Polymers and the Environ-ment,
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基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯发生 ATRP 反
年
2019 第 45 卷 ·55·
