| 简介： |
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张玉梅，程 亮，朱丽萍，王华平
(东华大学材料学院，上海 200051，Tel：021-62373792，E-mail：zhangym70@sohu.com)
1. 前言
离子液体(Ionic Liquid)指室温或低温下为液体的盐，由含氮、含磷有机阳离子和大的无机阴离子(BF4、PF6等)组成，没有蒸汽压，可以用于高真空反应，无味，不易燃，是无污染的绿色溶剂。最近，离子液体用于聚合反应的研究正在迅速展开，所用的离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)及六氟磷酸盐([BMIM]PF6)、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF4)等。研究表明，离子液体作为良溶剂，具有低的链转移常数，保持自由基活性，作为聚合反应的溶剂，反应速度快，产物分子量高、分子量分布窄，催化体系可回收利用。本文主要探讨丙烯腈等在离子液体中的自由基聚合反应，研究反应条件对聚合物结构、性能的影响，探索离子液体中自由基聚合反应的机理。
2. 实验方法
2.1 丙烯腈聚合反应
离子液体(实验室自制)、AIBN和丙烯腈加入反应瓶中，通氮气保护，水浴加热。反应结束后，静置至室温，用丙酮洗涤纯化，然后水洗，真空干燥。离子液体回收。
2.2 测试分析
采用乌氏粘度计测定聚合物的特性粘度，求取粘均分子量；采用美国Nexus-670型红外光谱仪测定样品结构，分辨率：4.00cm-1；采用TGA2050热重分析仪测试聚合物的热稳定性。
3. 结果与讨论
主要讨论了聚合反应温度、单体浓度、引发剂浓度及聚合反应时间对聚丙烯腈分子量、结构的影响。
3.1 分子量
单体浓度（25%）、引发剂浓度（1%）以及反应时间（3h）相同的情况下，随着反应温度的升高，聚丙烯的分子量增大，但温度超过65℃时，分子量下降。
温度(65℃)、引发剂浓度(1%)相同情况下，单体浓度低于30%时，聚丙烯腈分子量随单体浓度增大而增大，如表2所示，但浓度超过30%时易发生爆聚现象。
3.2 结构分析
通过红外光谱分析，在离子液体中的聚合产物与普通PAN相比较，都在2240cm-1附近有明显的吸收峰，这个峰是-C≡N的特征峰，由此表明，离子液体所形成的聚丙烯腈具有普通PAN的结构。
4. 结论
离子液体作为一种绿色溶剂，完全可以用于丙烯腈的自由基聚合中，有望替代传统溶剂，减少污染，实现绿色反应。
参考文献
1. C.L. Hussey, Pure Apple Chem., 1988, 60, 1763.
2. Akihiro Noda, Masayoshi Watanabe, Electrochimica Acta., 2000,45, 1265-1270.
3. J. Fuller, R.A. Osteryoung, R.T. Carlin. Abstract 15. The Electrochemical Society Meeting Abstracts, May 21-26, 1995, 27. |
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