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shinhwajay

木虫 (著名写手)

[求助] ATRP 分析分子量不可控的失败原因?

本人刚接触ATRP,练手阶段。苯乙烯:溴代异丁酸乙酯:CuBr:PMEDTA=20:1:1:2,进行本体聚合,在110度下反应6h后,成凝胶块状,加入THF搅拌过夜,大部分溶解(还剩一些黏在瓶底粘的很牢),溶液过中性Al2O3柱,经处理后得到白色固体,GPC测得分子量为4624,PDI=1.09。这与理论分子量不符是吧?即便转化率100%,理论分子量也应该是2088。
      之后就将此聚苯乙烯作为大分子引发剂,引发丙烯酸叔丁酯聚合,做了2组,第一组丙烯酸叔丁酯:聚苯乙烯引发剂:CuBr:PMEDTA=40:1:1:2,第二组是丙烯酸叔丁酯:聚苯乙烯引发剂:CuBr:PMEDTA=20:1:1:2,二氧六环做溶剂,两组都在80度下反应22h,产品处理与上面相似,GPC测定分子量。第一组出两个峰的分子量13355 PDI=1.19和4756 PDI=1.08,第二组出两个峰的分子量15734 PDI=1.37和4798 PDI=1.06。
      四千多的应该就是没参加反应的苯乙烯,怀疑这部分苯乙烯应该是死聚物,没有活性不能引发丙烯酸叔丁酯聚合,也导致嵌段聚合物分子量比理论值大得多,算下来即使丙烯酸叔丁酯转化率与聚苯乙烯比例接近80:1,也就是说加入的聚苯乙烯引发剂只有1/4是用于引发的,那么剩下的3/4都是死聚物吗?
      那么,请问造成死聚物的原因是什么呢?
      是不是第一步的反应110度温度过高,导致苯乙烯发生热聚合?即使热聚合,ATRP仍能起到调控效果,PDI=1.09,分子量是理论值的2倍多,是不是两段聚苯乙烯偶合得到的?
      希望有经验的朋友们来提供解答!
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cheney808

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
1 如果是要做丙烯酸酯苯乙烯嵌段共聚物,建议你先做丙烯酸酯段再做苯乙烯嵌段
2 从你的描述看,你转化率做太高了 。嵌段共聚物合成时转化率不建议超过80%,最好50%左右。转化率越高端基溴保持率越低啊
3 溴化亚铜及配体量太多了。建议改成20/1/0.1/0.1。以上是个人建议 楼主自己斟酌

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
7楼2013-08-21 17:04:19
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cheney808

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
shinhwajay: 金币+5, ★★★★★最佳答案 2013-08-21 17:30:57
补充下,如果想做2k分子量的聚苯乙烯,可以选择比例40/1/0.2/0.2,转化率控制在50%左右,还有你110℃下反应6小时是真心太长了,我猜不用超过2小时就可以达到50%转化率

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
8楼2013-08-21 17:11:02
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