29、丙烯酰胺及丙烯酸、甲基丙烯酸的聚合研究

丙烯酰胺及丙烯酸、甲基丙烯酸的聚合研究

1 丙烯酰胺的阴离子聚合

在高pH值条件下，由强碱引发的丙烯酰胺（AAm）或甲基丙烯酰胺（MAAm）溶液聚合会产生一种结构完全不同的聚合物，即聚-β-丙氨酸或尼龙 - 3。尼龙 - 3具有高吸湿性和高结晶性等有趣的特性。

1.1 聚合反应条件

通常在极性溶剂中，以强碱（如氢氧化钠）为引发剂，并在存在自由基聚合抑制剂的情况下进行聚合。聚合反应会生成一系列产物，可分为三类：
- 可溶于吡啶的部分（A），主要由单体和二聚体组成。
- 可溶于水的部分（B），是具有高熔点（325°C）的结晶聚合物。
- 仅可溶于甲酸等溶剂的部分（C），也是结晶聚合物，熔点更高（340°C），且比B部分结晶度更高（通过X射线测量可知）。

1.2 聚合反应机理

1.2.1 第一种引发方式

是碱（B⁻）与乙烯基双键反应，随后发生氢转移：
[B^- + H_2C=CHCONH_2 \longrightarrow BCH_2 - CHCONH_2 \longrightarrow BCH_2 - CH_2CONH^-]
活性物种在增长过程中与更多单体反应，接着发生分子内氢转移：
[BCH_2 - CHCONH_2 + H_2C=CHCONH_2 \longrightarrow CH_2CH_2CONHCH_2CHCONH_2 \longrightarrow CH_2CH_2CONHCH_2CH_2CONH^-]

1.2.2 第二种引发方式

假定为酸碱反应：
[B^- + H_2C=CHCONH_