华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (11): 1-.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.250115
• 化学化工 •
张鸿鑫 朱鸿轩 王国胡 刘奉壮 孙都政
青海大学 化工学院,青海 西宁 810016
ZHANG Hongxin ZHU Hongxuan WANG Guohu LIU Fengzhuang SUN Duzheng
Faculty of Materials Science and Engineering, Qinghai University,Xining 810016, Qinghai, China
摘要:
环硫化物开环聚合是合成含硫高分子材料的重要方法之一。然而,传统阴离子聚合过程中,高活性硫阴离子容易引发链转移副反应,导致产物分子量分布宽、结构不均一等问题,严重制约了聚合物链段结构的精确调控,影响材料性能可设计性和应用可靠性。针对这一难题,文中基于三乙基硼烷(Et3B)与磷腈碱tBuP1协同催化体系,以硫醇为引发剂,成功实现了环硫丙烷的高效可控聚合。实验结果表明,在0 °C反应条件下,Et3B的引入能够抑制硫阴离子向单体及二硫键的链转移副反应;密度泛函理论计算证实,Et3B通过与硫阴离子活性末端形成稳定的配位作用,显著降低了硫阴离子的亲核反应活性,从而实现了对聚合过程的精准调控。在此基础上发展了一种“一锅两步”富硫聚合物高效合成策略。该方法采用上述双组分催化体系,首先制备二硫化碳-环硫丙烷交替共聚物,并将其作为大分子链转移剂,通过二次投料,在不分离中间产物的条件下,直接引入苯乙烯单体进行扩链反应,最终成功合成了结构明确的聚苯乙烯-co-聚(二硫化碳-alt-环硫丙烷)三元共聚物,为精确合成富硫聚合物提供了新思路。