CN102911304B - 一种制备高全同立构聚丙烯腈树脂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备高全同立构聚丙烯腈树脂的方法，其特点是将催化剂溴化铜、配位剂2，2'-联吡啶、还原剂镁粉、引发剂2-溴异丁酸乙酯、单体丙烯腈溶解到二甲基亚砜中，进行电子转移再生催化剂的原子转移自由基活性聚合，产物经浓盐酸洗涤，沉淀，抽滤，干燥，得到聚丙烯腈树脂。借助本发明所公开的制备方法，可以得到三单元组全同立构规整度达到0.34的聚丙烯腈树脂。

Description

一种制备高全同立构聚丙烯腈树脂的方法
技术领域
本发明涉及一种制备高全同立构聚丙烯腈树脂的方法，尤其是一种采用电子转移再生催化剂的原子转移自由基活性聚合制备高全同立构聚丙烯腈树脂的方法。 
背景技术
电子转移再生催化剂的原子转移自由基活性聚合是一种非常有前途的活性可控自由基聚合技术，通过添加过量的还原剂将聚合反应过程中积累的高价态过渡金属催化剂不断转化为低价态过渡金属催化剂，从而大大减少过渡金属化合物的用量。 
聚丙烯腈树脂是新型高分子材料重要的前驱体，聚丙烯腈树脂分子链的立构规整性对高分子材料的性能及其成型过程有极大的影响。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备高全同立构聚丙烯腈树脂的方法。 
本发明提供了制备高全同立构聚丙烯腈树脂的方法，包括如下步骤： 
将催化剂溴化铜、配位剂2，2'-联吡啶、还原剂镁粉、引发剂2-溴异丁酸乙酯、单体丙烯腈溶解到二甲基亚砜中，其中，丙烯腈与溴化铜的摩尔比为400:0.5～400:5，溴化铜与2，2'-联吡啶的摩尔比为1:1～1:5，溴化铜与镁粉的摩尔比为1:5～1:15，丙烯腈与2-溴异丁酸乙酯的摩尔比为400:0.5～400:5，丙烯腈与二甲基亚砜的体积比为1:1～1:3，进行电子转移再生催化剂的原子转移自由基活性聚合，聚合反应温度为60～75摄氏度，反应至少6小时，产物经浓盐酸洗涤，沉淀，抽滤，干燥。
本发明与已有技术相比具有如下优势：电子转移再生催化剂的原子转移自由基活性聚合反应条件温和，通过添加过量的还原剂镁粉，可得到三单元组全同立构规整度达到0.34的聚丙烯腈树脂，方法简便易行。 
具体实施方式
下面详细说明本发明并给出几个实施例： 
实施例1：将0.127克溴化铜、0.089克2，2'-联吡啶、0.068克镁粉、0.084毫升2-溴异丁酸乙酯、30.0毫升丙烯腈溶解到30.0毫升二甲基亚砜中，将反应瓶放入70摄氏度恒温油浴中，进行聚合。反应15小时后，产物经浓盐酸洗涤，沉淀，抽滤，干燥。
聚合反应所得聚丙烯腈树脂的数均分子量为49680，分子量分布为1.22，三单元组全同立构规整度为0.30。 
实施例2：将0.508克溴化铜、0.536克2，2'-联吡啶、0.547克镁粉、0.335毫升2-溴异丁酸乙酯、30.0毫升丙烯腈溶解到60.0毫升二甲基亚砜中，将反应瓶放入70摄氏度恒温油浴中，进行聚合。反应20小时后，产物经浓盐酸洗涤，沉淀，抽滤，干燥。 
聚合反应所得聚丙烯腈树脂的数均分子量为15630，分子量分布为1.23，三单元组全同立构规整度为0.32。 
实施例3：将0.254克溴化铜、0.356克2，2'-联吡啶、0.409克镁粉、0.335毫升2-溴异丁酸乙酯、30.0毫升丙烯腈溶解到30.0毫升二甲基亚砜中，将反应瓶放入65摄氏度恒温油浴中，进行聚合。反应20小时后，产物经浓盐酸洗涤，沉淀，抽滤，干燥。 
聚合反应所得聚丙烯腈树脂的数均分子量为12940，分子量分布为1.21，三单元组全同立构规整度为0.34。 
实施例4：将0.763克溴化铜、1.067克2，2'-联吡啶、0.656克镁粉、0.335毫升2-溴异丁酸乙酯、30.0毫升丙烯腈溶解到30.0毫升二甲基亚砜中，将反应瓶放入75摄氏度恒温油浴中，进行聚合。反应25小时后，产物经浓盐酸洗涤，沉淀，抽滤，干燥。 
聚合反应所得聚丙烯腈树脂的数均分子量为11980，分子量分布为1.25，三单元组全同立构规整度为0.31。  

Claims (1)

1.一种制备高全同立构聚丙烯腈树脂的方法，其特征是：将催化剂溴化铜、配位剂2，2'-联吡啶、还原剂镁粉、引发剂2-溴异丁酸乙酯、单体丙烯腈溶解到二甲基亚砜中，其中，丙烯腈与溴化铜的摩尔比为400:0.5～400:5，溴化铜与2，2'-联吡啶的摩尔比为1:1～1:5，溴化铜与镁粉的摩尔比为1:5～1:15，丙烯腈与2-溴异丁酸乙酯的摩尔比为400:0.5～400:5，丙烯腈与二甲基亚砜的体积比为1:1～1:3，进行电子转移再生催化剂的原子转移自由基活性聚合，聚合反应温度为60～75摄氏度，反应至少6小时，产物经浓盐酸洗涤，沉淀，抽滤，干燥，得到的聚丙烯腈树脂三单元组全同立构规整度可达到0.34。
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Atom Transfer Radical Polymerization Using Activators Regenerated by Electron Transfer of Acrylonitrile in 1-(1-Ethoxycarbonylethyl)-3-methylimidazolium Hexafluorophospate;Hou Chen et al.;《Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry》;20110215;第49卷(第4期);第1046-1049页 *
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