以超临界二氧化碳为介质,进行物理性质不同的丙烯酸和含疏水性烯类单体的共聚合反应,研究该特殊体系中的共聚行为、产物结构和分子量的变化规律以及反应热和相分离对体系压力的贡献,开拓高分子合成的新途径。同时详细研究此类共聚物疏水基团性质在溶液中的疏水性缔合作用。该项目的研究对知识积累和实际应用都将具有重要的意义。
在本课题中,详细研究了丙烯酸与含氟单体1H,1H-全氟辛醇丙烯酸酯(FOA)、1H,1H,11H-全氟十一醇丙烯酸酯(FUA)、含硅丙烯酸酯单体3-[tris(trimethylsilyloxy)silyl]propyl methacrylate(TMSPMA)、丙烯酸十八酯和苯乙烯在超临界CO2中的共聚反应,合成了一系列不同组成的共聚物并进行了表征。阐明了压力的上升与聚合反应转化率呈对应关系,用溶剂化-去溶剂化理论解释了这一现象,建立了以压力变化来监测超临界CO2中聚合反应进程的方法。对所得聚合物水溶液的流变学性能进行了系统的研究,实验结果表明,随着聚合物中疏水基团含量的增加,聚合物在水中的溶解性能下降,加入NaOH溶液可促进其溶解。共聚物水溶液的粘度对pH值敏感,在pH 5.0附近粘度最大;在相同条件下的溶液粘度随疏水基团含量的增加而迅速增大,疏水基团链段越长,粘度增加幅度越大。共聚物溶液还表现出明显的触变性,利用疏水性缔合的概念和原理对这些性能进行了系统的研究和解释。本课题的合成方法有利于环保和特种精细高分子的制备,产物的性能优良,具有明显的应用前景。