聚乙烯醇固定冠醚作為苯乙烯聚合之相轉移觸媒研究

Abstract

本研究首先合成聚乙烯醇鍵結 4'-羧基單苯15冠5 ，當作相轉移觸媒，並比較其與 單苯15冠5 相轉移觸媒之苯乙烯自由基乳化聚合反應的催化作用，以及一個完全不 加催化劑的空白實驗作為對照。同時由於冠醚孔徑的大小，對陽離子有選擇性，本 實驗亦分別選用過硫酸鈉和過硫酸鉀當起始劑，起始劑的濃度為單體濃度的千分之 一，和千分之五。 結果顯示完全不加相轉移觸媒之聚合反應的轉化率很低，很意外的，雖然聚乙烯醇 鍵結 4'-羧基單苯15冠5 中，冠醚的相對莫耳數比較少，可是其催化活性竟然大於 單苯15冠5 ，探究其原因，可能是聚乙烯醇鍵結 4'-羧基單苯15冠5 ，本身同時兼 具了界面活性劑，相轉移催化劑的雙重特性。在過硫酸鈉和過硫酸鉀之起始效應比 較方面，結果顯示，無相轉移觸媒時，兩者之起始效果相近，在含單苯15冠5 作為 相轉移觸媒時，過硫酸鈉之起始效率較高，然而，在以聚乙烯醇鍵結 4'-羧基單苯 15冠5 作為相轉移觸媒時，過硫酸鉀之起始效率較高。 此外由凝膠層析儀的測試結果，可以很明顯的看出，在聚合過程中，分子量呈雙峰 分布。而每一系列的實驗結果，在數目平均分子量對時間關係圖上，分別顯示出它 們的一致性與特異性，其所牽涉到的動力學機構，仍待作更深入的研究與探討。