苯乙烯的阳离子聚合:实验原理

阳离子聚合是由阳离子引发而产生聚合反应的总称。双键碳原子上带有较强给电子基团的某些烯类单体可以进行阳离子聚合,某些环醚,如环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等也能进行阳离子聚合。在阳离子聚合中,链增长活性中心为阳离子。阳离子聚合的引发剂(催化剂)一般都是亲电试剂,引发方式主要有两种:一种是阳离子引发;另一种是电荷转移配合物引发。如HCl、H SO 、CF CO H等都可以提供H + 引发阳离子聚合,BF 、AlCl 、SbCl 、FeCl 等Lewis酸也可以作为阳离子聚合的引发剂。当聚合体系在非常纯净、绝对无水的条件下,单用Lewis酸作引发剂,除了乙烯基醚类单体外其他单体往往不发生聚合,只有在加入共引发剂后聚合才能发生。这是因为Lewis酸与共引发剂先形成不稳定的配合物,这种配合物进一步分解出烷基阳离子,产生真正的活性中心才能引发单体聚合。可作共引发剂的化合物有水、醇、某些酸、醚和卤代烷等。

阳离子活性链由于不能发生双分子终止反应,较易发生链转移,反应形式多样,所以链转移是活性链终止的主要方式。阳离子聚合对杂质极为敏感,杂质既可加速聚合反应,又可对聚合反应起阻碍作用,还能起到链转移或链终止的作用,使聚合物相对分子质量下降。因此,进行阳离子聚合时,需要精制所用的溶剂、单体和其他试剂,还需对聚合体系进行彻底干燥。

本实验以苯乙烯为单体,苯为溶剂,三氟化硼乙醚[BF O(C 5)2 ]为催化剂,单体及溶剂内残存的少量水为共引发剂,进行阳离子聚合。

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