端羟基丁二烯～丙烯腈共低聚反应中共聚物组成的控制

本工作结合水轮机涂层材料的研制，针对端羟基丁二烯～丙烯腈的共低聚反应，研究了共聚物组成的控制。根据自由基共聚反应理论，提出了一个控制共聚物组成的新计算方法。并根据这种计算方法，合成了具有均匀组成的丁腈羟液体聚合物。用Skeist公式的积分形式~((54))，对所研究的体系，进行了计算。计算结果表明：不补加单体时，丁二烯～两烯腈的共聚反应过程中，单体组成及共聚物组成的变化是显著的。为了合成组成比较均匀的共聚物，必须在反应过程中，补加消耗较快的单体——丙烯腈。根据共聚方程式和反应体系及共聚物中单体浓度的相互关系，推导出丙烯腈的补加量C_A的表示公式为：C_A = (B)_o(R-F)(1-(B)/((B)_o))式中，(B)_o是单体B的起始浓度，R为聚物中单体浓度比，F为单体浓度比。又根据共聚反应速度方程式~((31))及引发剂热分解速度公式，推导出(B)/((B)_o)与反应时间t的函数关系式为：(B)/((B)_o) = exp[K(f(I)_o/k_d)~(1/2)(l~(-k_dt/2)-1)]式中(I)_o为引发剂起始浓度，(B)为反应过程中单体B的浓度，k_d为引发剂分解速度常数，f为引发效率，K为常数。最后得到C_A的表示式为：C_A = (B)_o(R-F){1-exp[K(f(I)_o/k_d)~(1/2)(e~(k_dt/2)-1)]}按上式计算出的C_A的量，在反应过程中补加丙烯腈，这样合成的丁腈羟，实验证明，其组成是均匀的。根据Goldfinger公式~((35))，由测得的竞聚率和单体克分子比，计算了丁腈羟的序列分布。计算的结果说明：所合成的丁腈羟不仅组成是比较均匀的，其序列分布也是比较均匀的。这有利于提高丁腈羟作为水轮机涂层材料的耐磨、耐汽蚀及粘结性能。