聚丙烯酸甲酯的应用与研究

简述

聚丙烯酸甲酯(Poly(methyl acrylate))又名2-丙烯酸甲酯的均聚物，简称PMA，常温下表现为无色至淡黄色透明液体，热稳定性较低，特性粘度较大。值得一提的是，该物质具有良好的透光率，适用于复合玻璃透明夹层，飞机舱罩，挡风玻璃及其他军工高透明制件^[1]。

关于聚丙烯酸甲酯的制备，可利用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)法与原子转移自由基聚合(ATRP)法合成。两种方法合成产物的分子结构基本相似，最终产物的增比黏度差别较小；当反应时间相同时，SET-LRP法比ATRP法的单体转化率高，SET-LRP反应过程符合一级反应动力学^[2]。

应用

文献公开了一种具有超疏水表面的聚甲基丙烯酸甲酯及其制备方法，具体步骤如下：将聚丙烯酸甲酯材料先置于二胺溶液中使聚丙烯酸甲酯材料表面的酯基与二胺分子发生氨解反应；然后，将其置于长链脂肪酸溶液中进行处理，挥发掉溶剂，得到具有超疏水表面的聚甲基丙烯酸甲酯材料。该发明方法在对聚甲基丙烯酸甲酯表面进行化学改性的同时还在材料表面构筑了类似于荷叶表面的三维微观结构，所制得的聚甲基丙烯酸甲酯材料具有超疏水性质，其与纯水的表面接触角最高可达170°，可广泛应用于建筑，医学等领域^[3]。

有关研究

研究人员用自交联的方法制备了一种以聚丙烯酸甲酯(PMA)为基材，含丙二醇碳酸酯(PC)和LiClO₄电解液的凝胶型聚合物电解质。考察了电解液含量和聚合物结构对离子导电性能，电化学稳定性等的影响，并将所得结果与以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材的相应体系做了对比研究。结果表明，在聚合物含量较大时，聚合物的链结构对离子导电行为有较大的影响，具有刚性链结构的PMMA比具有柔性链结构的PMA更不利于相应凝胶型电解质离子的传递；而在聚合物含量较小时，聚合物的结构对凝胶型电解质的离子导电行为的影响较小。以27%(质量)的交联PMA为基材，摩尔比为12:1的PC-LiClO₄为增塑电解液而制备的凝胶型电解质，具有良好的粘附性能和较高的室温电导率(4.8×10^-3 S/cm)。循环伏安的研究结果表明，，PMA体系的阳极分解电压在4.7 V(vsLi⁺/Li)^[4]。

参考文献

[1]肖宇东.聚甲基丙烯酸甲酯嵌段聚丙烯酸甲酯的合成与性能研究[D].长春理工大学.

[2]陈艳杰,张建功,刘凤岐,等.SET-LRP法与ATRP法合成聚丙烯酸甲酯[J].吉林大学学报：理学版, 2018, 56(1):5.DOI:10.13413/j.cnki.jdxblxb.2018.01.29.

[3]卢晓英,金 焱,赵 宁,等.一种具有超疏水表面的聚甲基丙烯酸甲酯及其制备方法[J].其它, 2011.

[4]汪国杰,周震涛,潘慧铭,等.聚丙烯酸甲酯用作聚合物锂离子电池电解质基材的研究[J].高分子材料科学与工程, 2001, 17(5):4.DOI:10.3321/j.issn:1000-7555.2001.05.019.