合成羥基端聚丁二烯接枝共聚物及其性質之研究

The Preparation and Properties of Hydroxyl-Terminated Polybutadiene Graft Copolymer

黃育群(Yu-Chin Huang)

指導教授 ： 江彰吉

中原大學/理學院/化學研究所/碩士(2002年)

https://doi.org/10.6840/cycu200200421

摘要

本論文是使用中科院所提供羥基端聚丁二烯，利用原子轉移自由基聚合法和硼烷化學來進行接枝聚合反應。羥基端聚丁二烯為混合式固態推進劑中常用的膠合劑，因為羥基端聚丁二烯的實際應用仍需和其他物質材料進行摻合，才能獲得較好的效果，其中最常用的燃速調節劑為二茂鐵，但是羥基端聚丁二烯與二茂鐵之間並無化學鍵結，容易發生滲移現象和結塊現象，因此會限制混合式固態推進劑的應用性。所以我們利用硼烷化學和原子轉移自由基聚合法使羥基端聚丁二烯的主鏈不變，在側鏈接枝上二茂鐵形成Butacene。
在硼烷化學方面，首先將羥基端聚丁二烯側鏈雙鍵進行氫硼化後在鹼性條件下進行氧化形成側鏈帶羥基之羥基端聚丁二烯，再將其和酸化後的二茂鐵衍生物進行縮合接枝聚合反應，形成接枝共聚物。經過鑑定分析後，再進行各種反應條件(溫度、時間及單體濃度)的探討。
在原子轉移自由基聚合法方面，分成兩個方式來合成接枝共聚物﹕(1)首先是將Chloromethylferrocene和3-Butenylferrocene 利用原子轉移自由基聚合法合成出一長鏈段的Ferrocene聚合物Polybutanylferrocene，利用其末端仍具有活性的性質來作為巨起始劑以進行接枝聚合反應。(2)將羥基端聚丁二烯、Chloromethylferrocene和3-Butenylferrocene均勻混合之後，利用原子轉移自由基聚合法的方法合成接枝共聚物。經過鑑定分析後，再進行各種反應條件(溫度、時間及單體濃度)的探討。
最後，將所合成的接枝共聚物應用在摻合性不良的系統中當作一種調和劑，以增加兩界面間的作用力進而使分散區域減小形成均相的摻合，並利用掃瞄式電子顯微鏡(SEM)來觀察。

關鍵字

接枝共聚物 ； 二茂鐵 ； 羥基端聚丁二烯

並列摘要

There is no chemical bonding between the burn-rate modifier (ferrocene) and the binder (HTPB),if they are mixing together in product. In order to avoid the migration,it must form a effective chemical bonding.must In our study, the graft copolymer would be prepared by atom transfer radical polymerization (ATRP) and borane chemistry. Form the analysis of 1H-NMR, we can calculated the ratio of ferrocene grafted on HTPB. These graft copolymers have been characterized by IR, NMR, TGA and GPC.

The applicability of HTPB is limited by its compatibility with other material. We have employed the graft copolymer in blending system (HTPB and Ferrocene) as compatibilizers. By adding the compatibilizer, the incompatible blends alter their morphology, by decresing the size of the dispersed domains and enhancing the interaction between the phases.

並列關鍵字

graft copolymer ； Ferrocene ； HTPB

參考文獻

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