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氢键是应用最为广泛的分子间弱相互作用,研究表明,氢键作用对控制聚合过程及聚合物的性质都起到至关重要的作用。氟醇是一类具有较大体积的强极性溶剂,它能与一些单体形成氢键作用,影响单体的活性,进而影响单体均聚或共聚的性质。N-取代马来酰亚胺单体是一类有着α,β-不饱和双键的典型缺电子单体,既能进行均聚反应又能与多种富电子单体进行共聚。已有研究表明氟醇能与 N-取代马来酰亚胺之间形成氢键作用。 本研究主要内容包括:⑴利用氟醇与N-丙基马来酰亚胺(MI)之间的氢键作用实现N-丙基马来酰亚胺的可控自由基聚合。已有关于MI单体的均聚的报道主要为MI的自由基聚合,得到的聚合物分子量较小且分子量分布很宽。而本工作中首次结合了黄原酸酯EXEP作为调控剂、六氟异丙醇(HFIP)为溶剂实现MI的可控聚合,聚合物的分子量最高可达3×104 g/mol。作为对比试验,与MI无氢键作用的1,4-二氧六环为溶剂时聚合物的最高分子量仅为1.5×104 g/mol,分子量分布也较宽。对两种溶剂得到聚合物进行示差扫描量热法(DSC)测试发现氟醇为溶剂得到聚合物玻璃化转变温度(Tg)高于1,4-二氧六环得到的聚合物Tg。⑵利用黄原酸酯EXEP为调控剂,分别以HFIP和1,4-二氧六环为溶剂,探究了 MI和 VAc共聚的动力学行为、共聚物组成、序列结构和共聚物热性能等方面的差异。当以HFIP为溶剂时,MI和VAc共聚的可控性优于以1,4-二氧六环为溶剂,其中VAc的聚合活性明显提高,共聚物中VAc累积组成提高,共聚物的Tg降低。当HFIP为溶剂,投料比为[MI]0/[VAc]0=200/300时,生成了交替倾向的序列可控的聚合物。由于温度对氢键的影响显著,本工作还考察了不同温度下两种溶剂对MI和VAc共聚合的差异性。结果表明,MI和VAc的共聚物的序列可通过投料比、溶剂以及聚合温度进行调控,可得到各种序列可控的聚合物。同时,结合计算机模拟结果深入探讨了氢键作用对单体聚合活性的影响,丰富了氢键诱导下可控自由基聚合的研究。