Uncontrolled polymerization that occurred during photoinitiated RAFT dispersion polymerization of acrylic monomers promotes the formation of uniform raspberry-like polymer particles,Polymer Chemistry

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Uncontrolled polymerization that occurred during photoinitiated RAFT dispersion polymerization of acrylic monomers promotes the formation of uniform raspberry-like polymer particles
Polymer Chemistry ( IF 4.1 ) Pub Date : 2020-06-17 , DOI: 10.1039/d0py00678e
Ruiming Zeng _{1,

2,

3,

4,

5} , Ying Chen _{4,

5,

6} , Li Zhang _{1,

2,

3,

4,

5} , Jianbo Tan _{1,

2,

3,

4,

5}

Affiliation

In a typical reversible addition–fragmentation chain transfer (RAFT)-mediated dispersion polymerization, good RAFT control is usually inevitable. This characteristic leads to the formation of block copolymers with low dispersities and well-defined block copolymer nano-objects. In this study, a different type of RAFT-mediated dispersion polymerization of acrylic monomers based on poor RAFT control and photoinitiation is reported. Uniform raspberry-like polymer particles rather than well-defined block copolymer nano-objects were formed in the present case. Gel permeation chromatography (GPC) measurement indicated that a noticeable amount of uncontrolled polymers without RAFT groups was generated during the photoinitiated RAFT dispersion polymerization, promoting the formation of uniform raspberry-like polymer particles. By extracting samples at different time intervals, it was found that raspberry-like polymer particles were formed by the adhesion of small polymer particles to the surface of large smooth polymer particles. Controlled experiments demonstrated that both the use of a poly(diacetone acrylamide) (PDAAM)-based macro-RAFT agent and the use of an isobronyl acrylate (IBOA) core-forming monomer were critical for this unusual photoinitiated RAFT dispersion polymerization. We expect that this study will not only provide a facile method for the preparation of uniform raspberry-like polymer particles at high solid contents in a single step, but also provide more insights into the mechanism of photoinitiated RAFT-mediated dispersion polymerization.

中文翻译：

在丙烯酸单体的光引发RAFT分散聚合过程中发生的不受控制的聚合反应会促进形成均匀的覆盆子状聚合物颗粒

在典型的可逆加成-断裂链转移（RAFT）介导的分散聚合中，良好的RAFT控制通常是不可避免的。该特性导致形成具有低分散性的嵌段共聚物和界限分明的嵌段共聚物纳米物体。在这项研究中，报告了基于不良的RAFT控制和光引发作用的另一种类型的RAFT介导的丙烯酸单体分散聚合。在这种情况下，形成了均匀的覆盆子状聚合物颗粒，而不是定义明确的嵌段共聚物纳米物体。凝胶渗透色谱法（GPC）测量表明，在光引发的RAFT分散聚合过程中，生成了大量的不受控制的无RAFT基团的聚合物，从而促进了均匀的树莓状聚合物颗粒的形成。通过以不同的时间间隔提取样品，发现树莓状聚合物颗粒是通过将小聚合物颗粒粘附到大的光滑聚合物颗粒表面上而形成的。对照实验表明，对于这种不寻常的光引发的RAFT分散聚合，使用基于聚二丙酮丙烯酰胺（PDAAM）的大分子RAFT试剂和使用异戊酸丙烯酸酯（IBOA）成核单体都是至关重要的。我们希望这项研究不仅将为在单个步骤中制备高固含量的均匀覆盆子状聚合物颗粒提供一种简便的方法，还将为光引发的RAFT介导的分散聚合机理提供更多的见识。发现树莓状聚合物颗粒是通过将小聚合物颗粒粘附到大的光滑聚合物颗粒表面上而形成的。对照实验表明，对于这种不寻常的光引发的RAFT分散聚合，使用基于聚二丙酮丙烯酰胺（PDAAM）的大分子RAFT试剂和使用异戊酸丙烯酸酯（IBOA）成核单体都是至关重要的。我们希望这项研究不仅将为在单个步骤中制备高固含量的均匀覆盆子状聚合物颗粒提供一种简便的方法，还将为光引发的RAFT介导的分散聚合机理提供更多的见识。发现树莓状聚合物颗粒是通过将小聚合物颗粒粘附到大的光滑聚合物颗粒表面上而形成的。对照实验表明，对于这种不寻常的光引发的RAFT分散聚合，使用基于聚二丙酮丙烯酰胺（PDAAM）的大分子RAFT试剂和使用异戊酸丙烯酸酯（IBOA）成核单体都是至关重要的。我们希望这项研究不仅将为在单个步骤中制备高固含量的均匀覆盆子状聚合物颗粒提供一种简便的方法，还将为光引发的RAFT介导的分散聚合机理提供更多的见识。对照实验表明，对于这种不寻常的光引发的RAFT分散聚合，使用基于聚二丙酮丙烯酰胺（PDAAM）的大分子RAFT试剂和使用异戊酸丙烯酸酯（IBOA）成核单体都是至关重要的。我们希望这项研究不仅将为在单个步骤中制备高固含量的均匀覆盆子状聚合物颗粒提供一种简便的方法，还将为光引发的RAFT介导的分散聚合机理提供更多的见识。对照实验表明，对于这种不寻常的光引发的RAFT分散聚合，使用基于聚二丙酮丙烯酰胺（PDAAM）的大分子RAFT试剂和使用异戊酸丙烯酸酯（IBOA）成核单体都是至关重要的。我们希望这项研究不仅将为在单个步骤中制备高固含量的均匀覆盆子状聚合物颗粒提供一种简便的方法，还将为光引发的RAFT介导的分散聚合机理提供更多的见识。

更新日期：2020-07-21

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