醋酸乙烯酯聚合反应溶剂效应研究
2020-12-21项小敏
项小敏
(安徽皖维高新材料股份有限公司,安徽合肥238002)
聚乙烯醇(PVA)是一种无污染、易降解的高分子化工原料,广泛应用于电子、汽车制造、医药等工业领域[1-3],其性能的影响因素有立体规整度、1,2-二醇结构、醇解度、分子量大小及其分布、结晶性等[4-5],分子量分布是其中的一个重要因素。不同的高分子材料所需分子量分布范围不同,如分子量分布窄的PVA 适用于合成纤维和光学膜等需要高度拉伸的材料。可控自由基聚合(CRP)技术为正确设计和调控PVA分子量分布提供了机会[6-7]。Debuigne等[8]以乙酰丙酮钴和偶氮二甲氧基异庚腈为引发剂,采用本体聚合和悬浮聚合制备出分子量分布指数(PDI)在1.2~1.55 范围内的PVA。Peng等[9]在钴(II)四甲基卟啉(TMP)CoII存在下,偶氮二异丁腈和偶氮二甲氧基异庚腈共同引发醋酸乙烯(VAC)聚合,最终制得 PDI 为 1.2 左右的 PVA。Shaver 等[10]在吡啶亚胺钒复合物存在下,用偶氮异丁腈引发VAC聚合反应,合成了PDI为1.3左右的PVA。可控自由基聚合虽然可以降低分子量分布,但是加入的金属配合物会增加后期的分离难度,影响下游的高端应用。
溶液聚合中,溶剂的选择影响分子量大小及其分布。相同配比下,溶剂链转移常数越大,产品分子量越低,生成树脂黏度越大,越容易产生支链,降低聚合物的PDI[11-12]。工业上醋酸乙烯的聚合溶剂甲醇的链转移常数较大,导致生产的PVA 的PDI 大于2.0。而PVA 生产过程中副产大量的醋酸甲酯,其链转移常数低于甲醇,这为醋酸乙烯聚合溶剂的选择提供了新的思路。
因此,本文将以甲醇、醋酸甲酯以及甲醇—醋酸甲酯混合液为溶剂,过氧化新戊酸叔丁酯为引发剂,研究了VAC聚合反应中的溶剂效应。……
