CN110128575A - 甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯 - Google Patents

甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯 Download PDF

Info

Publication number
CN110128575A
CN110128575A CN201810136794.2A CN201810136794A CN110128575A CN 110128575 A CN110128575 A CN 110128575A CN 201810136794 A CN201810136794 A CN 201810136794A CN 110128575 A CN110128575 A CN 110128575A
Authority
CN
China
Prior art keywords
methyl trichlorosilane
polyacrylate
initiated polymerization
electrochemically initiated
methyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810136794.2A
Other languages
English (en)
Inventor
谢佳姮
王二国
王斌
杨保臣
连军
张剑秋
闻冲
杨冠军
谢颂雨
许宣
付宁宁
陆伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaifeng Material Chemical Co Ltd
Original Assignee
Kaifeng Material Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaifeng Material Chemical Co Ltd filed Critical Kaifeng Material Chemical Co Ltd
Priority to CN201810136794.2A priority Critical patent/CN110128575A/zh
Publication of CN110128575A publication Critical patent/CN110128575A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/10—Esters
    • C08F120/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F120/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/10—Esters
    • C08F120/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F120/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F120/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/52—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by electric discharge, e.g. voltolisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

本发明提供一种甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯，为一种电化学聚合制备聚丙烯酸酯的方法。室温下，以丙烯酸酯单体为原料、甲基三氯硅烷为引发剂，以无水四氢呋喃为溶剂、高氯酸锂为电解质，以金属镁块作电极在周期换向直流电下，甲基三氯硅烷与金属镁电极生成格氏试剂，产生自由基，引发单体聚合生成聚丙烯酸酯。

Description

甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯
技术领域
本发明涉及一种电化学制备高分子聚合物的方法。通电条件下，甲基三氯硅烷在无水四氢呋喃作用下，与镁电极反应产生自由基，引发单体聚合，属于高分子聚合物合成技术领域。
背景技术
电化学聚合反应在常温、常压下进行，条件温和，可以通过改变电压值、电极换向时间、反应电量等条件来合成所需的有机产品，在制备高分子聚合物领域应用广泛。本专利公开利用金属镁为电极，甲基三氯硅烷为引发剂，无水四氢呋喃为溶剂，使用周期换向电源，引发单体聚合。
发明内容
本发明提供了一种电化学聚合制备聚丙烯酸酯的方法。室温下，以丙烯酸酯单体为原料、甲基三氯硅烷为引发剂，以无水四氢呋喃为溶剂、高氯酸锂为电解质，以金属镁块作电极在周期换向直流电下，甲基三氯硅烷与金属镁电极生成格氏试剂，产生自由基，引发单体聚合生成聚丙烯酸酯。
为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：
一种以甲基三氯硅烷为引发剂，引发丙烯酸酯电化学聚合的方法，包括如下步骤：
a.用镁块做电极，将摩尔比为97:3的丙烯酸酯与甲基三氯硅烷溶于四氢呋喃中配成电解液，丙烯酸酯优选采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸乙酯中的任意一种；
b.在上述电解液中加入高氯酸锂提高溶液的导电性，高氯酸锂的浓度为0.1mol/L-0.2mol/L；
c.将配好的电解液放入电化学反应瓶中，在惰性气氛下，开动搅拌和超声波；
d.设置好电化学反应参数（反应电压、电极换向时间、反应电量），通电开始反应；
e.反应结束后，减压蒸馏去除溶剂四氢呋喃；
f.将产物溶解于二氯甲烷中，加入等量的去离子水，然后装入分液漏斗中萃取分液。溶液分层后，取下层有机相旋转蒸发去除溶剂，样品烘干后即制得聚丙烯酸酯。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
本发明工艺简单，操作方便，成本较低，室温下即可进行，制备得到的聚丙烯酸酯产率在75%以上，具有很好的应用前景。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，一种以甲基三氯硅烷为引发剂，引发电化学聚合丙烯酸酯的方法，包括如下步骤：
a.溶剂预处理：在四氢呋喃中加入少量钠脱水，蒸馏取66℃馏分作为反应溶剂；
b.将51.44ml（0.485mol）甲基丙烯酸甲酯和1.75ml（0.015mol）甲基三氯硅烷加入装有通气管、搅拌器的电化学反瓶中，同时加入130ml四氢呋喃溶剂和1.6g高氯酸锂支撑电解质；用镁块作阴阳极；
c.经过三次抽真空冲氮后，开动搅拌和超声波；
d.设定好电化学反应参数，反应电压为20.0V、电极换向时间为10s、反应电量为670mA·h，然后通电开始反应；
e.反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，得到粗产物；
f.将粗产物溶解于100ml二氯甲烷中，加入100ml去离子水，然后装入分液漏斗中萃取分液；
g.溶液分层后，取下层有机相减压蒸馏去除二氯甲烷，烘干后即制得聚甲基丙烯酸甲酯。
对本实施例制备的聚丙烯酸酯共聚物制备工艺进行性能实验测试，得到本实施例所制备的聚甲基丙烯酸甲酯产率可达80%以上。参见表1。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：
在本实施例中，一种以甲基三氯硅烷为引发剂，引发丙烯酸酯电化学聚合的方法，包括如下步骤：
a. 本步骤与实施例一相同；
b.将69.18ml（0.485mol）丙烯酸正丁酯和1.75ml（0.015mol）甲基三氯硅烷加入装有通气管、搅拌器的电化学反瓶中，同时加入130ml四氢呋喃溶剂和1.6g高氯酸锂支撑电解质；用镁块作阴阳极；
c. 本步骤与实施例一相同；
d. 本步骤与实施例一相同；
e. 反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，得到粗产物；
f.将粗产物溶解于120ml二氯甲烷中，加入120ml去离子水，然后装入分液漏斗中萃取分液；
g.溶液分层后，取下层有机相减压蒸馏去除二氯甲烷，烘干后即制得聚丙烯酸正丁酯。
对本实施例制备的聚丙烯酸酯共聚物制备工艺进行性能实验测试，得到本实施例所制备的聚丙烯酸正丁酯产率可达79%以上。参见表1。
实施例三：
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：
在本实施例中，一种以烯丙基氯为引发剂，引发丙烯酸酯电化学聚合的方法，包括如下步骤：
a. 本步骤与实施例一相同；
b.将60.60ml（0.485mol）甲基丙烯酸乙酯和1.75ml（0.015mol）甲基三氯硅烷加入装有通气管、搅拌器的电化学反瓶中，同时加入130ml四氢呋喃溶剂和1.6g高氯酸锂支撑电解质；用镁块作阴阳极；
c. 本步骤与实施例一相同；
d. 本步骤与实施例一相同；
e.反应结束后，减压蒸馏除去四氢呋喃，得到粗产物；
f.将粗产物溶解于110ml二氯甲烷中，加入110ml去离子水，然后装入分液漏斗中萃取分液；
g.溶液分层后，取下层有机相减压蒸馏去除二氯甲烷，烘干后即制得聚甲基丙烯酸乙酯。
对本实施例制备的聚丙烯酸酯共聚物制备工艺进行性能实验测试，得到本实施例所制备的聚甲基丙烯酸乙酯产率可达79%以上。参见表1。
本发明上述实施例制备的聚丙烯酸酯性能的测试结果如下表1所示：
表1.实施例一~三的聚丙烯酸酯性能的测试结果
具体实施例 实施例一 实施例二 实施例三
聚丙烯酸酯的产率（%） 80% 79% 79%
本发明上述实施例电化学聚合制备聚丙烯酸酯的方法，以丙烯酸酯单体为原料、四氢呋喃为溶剂、甲基三氯硅烷为引发剂，以镁块作电极，在周期换向电流及室温条件下制备聚丙烯酸酯。本发明上述实施例工艺简单，操作方便，制备得到的聚丙烯酸酯产率在79%以上。
上面对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明甲基三氯硅烷引发丙烯酸酯电化学聚合的方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯，其特征在于：为一种电化学聚合制备聚丙烯酸酯的方法，室温下，以丙烯酸酯单体为原料、甲基三氯硅烷为引发剂，以无水四氢呋喃为溶剂、高氯酸锂为电解质，以金属镁块作电极在周期换向直流电下，甲基三氯硅烷与金属镁电极生成格氏试剂，产生自由基，引发单体聚合生成聚丙烯酸酯；通过电解，稀释，混合，反应，蒸馏，萃取烘干最终实现甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯的方法。
2.根据权利要求1所述的甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯，其特征在于：用镁块做电极，将摩尔比为97:3的丙烯酸酯与甲基三氯硅烷溶于四氢呋喃中配成电解液，丙烯酸酯优选采用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸乙酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯，其特征在于：在上述电解液中加入高氯酸锂提高溶液的导电性，高氯酸锂的浓度为0.1mol/L-0.2mol/L。
4.根据权利要求1所述的甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯，其特征在于：将配好的电解液放入电化学反应瓶中，在惰性气氛下，开动搅拌和超声波。
5.根据权利要求1所述的甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯，其特征在于：设置好电化学反应参数（反应电压、电极换向时间、反应电量），通电开始反应。
6.根据权利要求1所述的甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯，其特征在于：反应结束后，减压蒸馏去除溶剂四氢呋喃。
7.根据权利要求1所述的甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯，其特征在于：将产物溶解于二氯甲烷中，加入等量的去离子水，然后装入分液漏斗中萃取分液；溶液分层后，取下层有机相旋转蒸发去除溶剂，样品烘干后即制得聚丙烯酸酯。
CN201810136794.2A 2018-02-09 2018-02-09 甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯 Pending CN110128575A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810136794.2A CN110128575A (zh) 2018-02-09 2018-02-09 甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810136794.2A CN110128575A (zh) 2018-02-09 2018-02-09 甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110128575A true CN110128575A (zh) 2019-08-16

Family

ID=67568252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810136794.2A Pending CN110128575A (zh) 2018-02-09 2018-02-09 甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110128575A (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105968239A (zh) * 2016-06-07 2016-09-28 上海大学 电化学聚合制备聚丙烯酸酯的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105968239A (zh) * 2016-06-07 2016-09-28 上海大学 电化学聚合制备聚丙烯酸酯的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴市等: ""电化学合成聚硅烷的反应速率"", 《材料科学与工程学报》 *
王光信等: "《有机电合成导论》", 30 September 1997, 化学工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106698406B (zh) 一种电化学制备石墨烯的工艺
CN106898492B (zh) 一种共轭微孔聚合物薄膜的制备方法及其应用
CN102465309A (zh) 一种石墨烯制备方法
CN102627768A (zh) 超级电容器电极用石墨烯/聚吡咯纳米复合材料的制备方法
CN103022468B (zh) 高比电容Mn3O4/石墨烯复合电极材料的绿色制备方法
CN103342777B (zh) 掺杂纳米颗粒的锂离子电池凝胶聚合物电解质的制备方法
CN107069133A (zh) 一种回收锂电池负极材料中的锂的方法
CN104064366A (zh) 石墨烯-硬碳复合材料及其制备方法和应用
CN110128575A (zh) 甲基三氯硅烷电化学引发聚合聚丙烯酸酯
CN103985847B (zh) 壳寡糖自组装辅助制备二氧化锡/石墨烯复合锂离子电池负极材料的方法
CN109461948A (zh) 利用失效钒电池的负极电解液再生钒电解液的方法
CN102839394A (zh) 一种快速制备多级结构的枝状纳米铁的方法
CN102995065B (zh) 采用离子液体作为电解质室温下电脱氧制备金属钛的方法
CN110128573A (zh) 烯丙基氯电化学引发聚合聚丙烯酸酯
Arakawa et al. Novel charge/discharge method for lead acid battery by high-pressure crystallization
CN102344357A (zh) 一种高纯超细草酸亚铁的制备方法
CN103779107A (zh) 石墨烯/离子液体复合材料及其制备方法与电化学电容器
CN110010368A (zh) 一种片状聚3,4-乙撑二氧噻吩及其制备方法与应用
CN105140516B (zh) 一种利用钛铁矿制备硅酸钛锂负极材料的方法
CN104164680A (zh) 一种无基底支撑的导电聚吡咯薄膜的制备方法
CN109087816B (zh) 一种电极复合材料及其制备方法与应用
CN106785160B (zh) 一种回收废弃锂亚电池制备锂-硫电池正极材料的方法
CN113053678A (zh) 一种rGO包覆MOFs衍生TiO2@C结构材料的制备方法及应用
CN102964596B (zh) 聚2,6-二氨基吡啶及其合成方法
CN102586809B (zh) 一种利用碳质添加剂改善TiO2阴极脱氧过程的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190816