辐射诱导丙烯腈在尿素介质中的包合聚合：合成具有可控分子量的完全等规聚丙烯腈
文章题目：Radiation-Induced Inclusion Polymerization of Acrylonitrile in Urea Canals: Toward Synthesis of Completely Isotactic Polyacrylonitrile with Controlled Molecular Weight
文章来源：Macromolecules 2013, 46, 1765−1771
研究团队：中国科学技术大学合肥微尺度物理科学国家实验室Jun-Ting Zou等人。
研究内容
此项研究中，该团队通过辐射诱导丙烯腈在尿素管道中包合聚合，成功合成了完全全同立构聚丙烯腈（(meso/meso triad >99%)）。
观察到自由基的生长和分子量的大小与转化存在线性关系，。产物聚合物的分子量分布相对较窄（<1.5）。
结果表明，实现了尿素管中丙烯腈包合聚合的分子量和规整性的双重控制。此外，研究了包合聚合的实验因素对产物聚合物全同立构规整度的影响，发现为了确保完全全同立构聚丙烯腈，应同时满足下列条件：（1）丙烯腈单体在γ射线照射前完全包含在尿素管中，（2）链增长步骤的温度低于-90℃，和（3）有效地除去聚合热。
图1. 聚合链增长步骤的反应器图
表1. 通过辐射诱导的包合聚合制备的一些样品的聚合结果
图2. 包合聚合的示意图
图3.在γ射线照射后的不同时间点测量的AN / UIC的ESR光谱（a）和相应ESR光谱的双重积分（b）。 样品储存在-110℃，并在相同温度下通过ESR进行测试。 在相同条件下测量三个光谱。条件：AN /尿素摩尔比1：3；老化时间16天；辐射剂量18 kGy
图4. 聚合时间的转化率和全同立构规整度（a）以及Mn和Mw / Mn对转化率的依赖性（b） 辐射剂量：24kGy。聚合温度：-100℃
图5. AN / UIC形成步骤的老化时间对PAN的NMR结果的影响。 条件：AN /尿素摩尔比1：1.2；老化温度-60℃；辐射剂量24 kGy; 聚合温度，-100℃; 聚合时间4小时
图6. 聚合步骤的传热对聚合行为的影响。条件：AN /尿素摩尔比1：3；老化时间16天；辐射剂量4 kGy; 聚合温度-100℃
