加核自缩合乙烯基聚合反应体系的热力学特征

doi:10.7503/cjcu20150098

高等学校化学学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (8): 1648.doi: 10.7503/cjcu20150098

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加核自缩合乙烯基聚合反应体系的热力学特征

赵昨非(), 李元丰, 姚宁

廊坊师范学院物理与电子信息学院, 廊坊 065000

收稿日期:2015-01-27 出版日期:2015-08-10 发布日期:2015-07-06
作者简介:联系人简介: 赵昨非, 男, 博士, 副教授, 主要从事高分子聚集态结构研究. E-mail:zhaozuofei2008@126.com
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21274056)、河北省自然科学基金(批准号: B201540807)和廊坊师范学院博士基金(批准号: LSLB201502)资助

Thermodynamic Properties of a Binary Self-condensing Vinyl Polymerization System in the Presence of Core Initiators^†

ZHAO Zuofei^*(), LI Yuanfeng, YAO Ning

Faculty of Physics and Electronic Information, Langfang Teachers University, Langfang 065000, China

Received:2015-01-27 Online:2015-08-10 Published:2015-07-06
Contact: ZHAO Zuofei E-mail:zhaozuofei2008@126.com
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.21274056), the Natural Science Foundation of Hebei Province, China(No;B2015408007) and the Doctoral Funds of Langfang Teachers University, China(No;LSLB201502)

摘要/Abstract

摘要：

从统计力学角度出发, 对加核二元自缩合乙烯基聚合反应体系的热力学特征进行了研究. 给出了引发核与引发单体间的配料比、反应物的体积分数及引发核的官能度等因素与反应体系热力学统计特征之间的定量关系, 重点讨论了内能、比热、多分散性指数和均方回转半径等物理量随反应条件的变化规律. 结果表明, 通过调控反应温度、改变反应物的浓度(体积分数)和配料比以及选取合适的引发核等方法可制备出具有预期结构和性能的超支化高分子.

关键词: 自缩合乙烯基聚合反应, 反应条件, 内能, 比热, 均方回转半径

Abstract:

A self-condensing vinyl polymerization system consisting of $B * f$ initiating cores and AB^* inimers was studied by the principle of statistical mechanics. As a result, the internal energy, specific heat, polydispersity index and the mean square radius of gyration of hyperbranched polymers were investigated from viewpoint of thermodynamics. In detail, the effect of some reaction conditions, such as temperature, molar ratio of reactants, volume fraction and the functionality of initiating core, were taken into account. The results show that hyperbranched polymers with expected structures and properties can be prepared by means of optimizing parameters of the reaction condition.

Key words: Self-condensing vinyl polymerization system, Reaction condition, Internal energy, Specific heat, Mean square radius of gyration

中图分类号:

O631
O642

TrendMD:

赵昨非, 李元丰, 姚宁. 加核自缩合乙烯基聚合反应体系的热力学特征. 高等学校化学学报, 2015, 36(8): 1648.

ZHAO Zuofei, LI Yuanfeng, YAO Ning. Thermodynamic Properties of a Binary Self-condensing Vinyl Polymerization System in the Presence of Core Initiators^†. Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(8): 1648.

图/表 8

Fig.1 Effect of internal energy at f=3, r=1×10-4 for ϕ =0.1(a), ϕ =0.3(b) and ϕ =0.7(c)

Fig.2 Effect of the specific heat at f=3, r=1×10-4 for ϕ =0.1(a), ϕ =0.3(b) and ϕ =0.7(c)

Fig.3 Effect of PI(a—c), PIc(a'—c')(A) and PIˉ(a—c)(B) of hyperbranched polymers at f=3, ϕ=0.5 for r=1×10-4(a, a'), r=2×10-4(b, b') and r=3×10-4(c, c')

Fig.4 Effect of PI(a—c), PIc(a'—c')(A) and PIˉ(a—c)(B) of hyperbranched polymers at f=3, r=1×10-4 for ϕ=0.1(a, a'), ϕ=0.3(b, b') and ϕ=0.7(c, c')

Fig.5 Effect of PI(a—c), PIc(a'—c')(A) and PIˉ(a—c)(B) of hyperbranched polymers at ϕ=0.5, r=1×10-4 for f=3(a, a'), f=4(b, b') and f=5(c, c') Inset of (A) is PIc vs. low βε value.

Fig.6 Effect of <R2>2(a—c) and <R2>2c(a'—c') of gyration at f=3, ϕ=0.5 for r=1×10-4(a, a'), r=3×10-4(b, b') and r=5×10-4(c, c')

Fig.7 Effect of <R2>2(a—c) and <R2>2c(a'—c') of gyration at f=3, r=1×10-4 for ϕ=0.1(a, a'), ϕ=0.3(b, b'), ϕ=0.7(c, c')

Fig.8 Effect of <R2>2(a—c) and <R2>2c(a'—c') the mean square radius of gyration at ϕ=0.5, r=1×10-3 for f=3(a, a'), f=4(b, b'), f=5(c, c')

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