乳液聚合竞聚率测定技术进展
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醋酸乙烯酯(VAc)是一种重要的合成材料,可以通过乳液聚合的方式得到乳液聚合物。
乳液聚合是一种重要的聚合方法,可用于生产各种合成高分子材料。
本实验旨在通过乳液聚合的方法合成醋酸乙烯酯乳液聚合物,并对其性质进行表征。
实验步骤如下:1. 实验原料准备- 水相:去离子水、表面活性剂、稳定剂- 油相:醋酸乙烯酯、乳化剂2. 实验操作过程- 将适量的去离子水加热至70℃左右,加入表面活性剂和稳定剂,搅拌溶解。
- 将醋酸乙烯酯和乳化剂混合成油相,加热至70℃左右。
- 将油相缓慢地加入水相中,并不断搅拌,使两相充分混合。
- 待乳化液冷却至室温后,得到乳液聚合物。
3. 实验结果分析- 通过透射电镜观察乳液聚合物的微观形貌,分析其粒径分布和形貌特征。
- 通过动态光散射仪(DLS)测定乳液聚合物的粒径分布和稳定性。
- 通过红外光谱仪对乳液聚合物进行表征,分析其结构特征。
4. 实验结论- 成功通过乳液聚合的方法合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物。
- 乳液聚合物具有较小的粒径分布和良好的稳定性。
- 乳液聚合物的红外光谱表征结果与醋酸乙烯酯结构特点相符。
5. 实验总结本实验通过乳液聚合的方法成功合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物,并对其性质进行了表征分析。
实验结果表明,乳液聚合物具有良好的微观形貌和稳定性,具有潜在的应用前景。
本实验为进一步研究醋酸乙烯酯乳液聚合物的合成与性能提供了重要的基础和参考,对该领域的相关研究具有一定的指导意义。
6. 实验优化和改进在本次实验中,虽然成功合成了醋酸乙烯酯乳液聚合物并对其进行了初步表征,但仍有一些方面可以进行优化和改进。
可以尝试调整乳化剂的种类和用量,以寻找更适合该体系的乳化剂。
不同种类和用量的乳化剂可能对乳液的稳定性和最终乳液聚合物的性质有所影响。
通过系统的实验设计和比较,可以找到最佳的乳化剂选择和用量配比,以获得优质的乳液聚合物。
可以进一步优化乳液聚合过程中的工艺条件,如搅拌速度、加料速度、反应温度等。
细乳液聚合最新研究进展包祥俊,吴文辉,宫理想,王建全(北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081)摘要:介绍了细乳液聚合体系的制备及聚合机理,分析了细乳液聚合在高固含量聚合物细乳液制备、复合纳米材料制备及活性/可控自由基聚合等方面的研究现状,综述了近年来细乳液聚合用于开发新型材料及细乳液聚合实施方法方面的主要研究进展。
关键词:细乳液;聚合;胶囊化中图分类号:TQ316 334文献标识码:A文章编号:0253-4320(2007)S1-0146-05New progress in miniemulsion polymerizationB AO Xiang jun,WU Wen hui,GONG Li xiang ,W ANG Jian quan(School of Material Science and Engineeri ng ,Beijing Insti tute of Technology ,Beijing 100081,Chi na)Abstract :The preparation of miniemulsion system and polymerization principle are introduced,and the status of miniemulsion polymerization in the preparation of polymer miniemulsion system with high solid content and nano composite materials,and controlled/living radical polymerization,is analyzed.And the recent progress in the utilization of miniemulsion polymerization in developing novel materials and practical use is reviewed.Key w ords :miniemulsion;polymerization;encapsulation收稿日期:2007-03-15作者简介:包祥俊(1984-),女,硕士生,xiangjun1984@;吴文辉(1947-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为新型功能高分子、高分子纳米材料、水溶性高分子、靶向医用高分子、特殊结构高分子。
《高分子化学实验》指导河西学院化学化工学院金淑萍博士教授2010.03.01目录实验一单体、引发剂的纯化 (3)实验二甲基丙酸烯甲酯的本体聚合——有机玻璃的制备 (3)实验三悬浮聚合——甲基丙烯酸甲酯的悬浮聚合 (5)实验四醋酸乙烯酯的乳液聚合——白乳胶的制备 (7)实验五聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备 (9)实验六酚醛树脂的合成 (11)附录一高分子化学实验须知 (13)附录二高分子实验室安全制度 (13)附录三常用仪器操作规定 (14)实验一单体、引发剂的纯化一、目的要求:了解单体、引发剂的纯化目的,学会并掌握甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯及常用引发剂的纯化方法。
二、实验原理:略三、实验内容:1. BPO重结晶:将10g BPO在室温下溶于20mL CHCl3,过滤除去不溶性杂质,滤液滴入等体积的甲醇中结晶,过滤,晶体用冷甲醇洗涤,室温下真空干燥.贮于冰箱中待用。
2. AIBN重结晶:称取5g 化学纯的AIBN,迅速加入沸腾的200 mL乙醇/蒸馏水(体积比7/3)的混合溶液中,搅拌使其溶解,热过滤除去不溶性杂质,自然冷却结晶,过滤,晶体用冷蒸馏水洗涤,室温下真空干燥。
贮存于冰箱中待用。
3. 减压蒸馏MMA(沸点101o C)。
在500ml分液漏斗中加250ml甲基丙烯酸甲酯,用50ml 5%的NaOH水溶液洗涤至无色。
然后用去离子水(每次50-80ml)洗至中性,分尽水层后加入单体量5%的无水硫酸钠,充分摇动,放置干燥24h以上,再加入对苯二酚减压蒸馏搜集50 o C(16.5KPa)的馏分,得到的纯品放置棕色瓶中冷藏储存。
4. 减压蒸馏醋酸乙烯酯(沸点72)。
在500ml分液漏斗中加250ml醋酸乙烯酯,用50mL饱和亚硫酸氢钠洗涤,再用50mL饱和碳酸氢钠洗涤,然后用去离子水洗至中性,再无水硫酸钠干燥,静置过夜。
然后加入对苯二酚常压蒸馏收集71.8-72.5 o C的馏分。
实验二甲基丙酸烯甲酯的本体聚合----有机玻璃的制备一、目的和要求1. 通过实验了解本体聚合基本原理和特点,并着重了解聚合温度对产品质量的影响。
乳液聚合发展概况摘要:乳液聚合(emulsion polymerization)是高分子合成过程中常用的一种合成方法,因为它以水作溶剂,对环境十分有利。
它是一种在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由引发剂引发而进行的聚合反应。
由于乳液聚合最近发展迅猛,相关研究进行的如火如荼,因此,本文将简要介绍乳液聚合的聚合机理,并着重介绍它的技术进展。
关键词:乳液聚合聚合机理技术进展1 乳液聚合的定义生产聚合物的方法主要有四种,即本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合。
本体聚合是单体本身或单体再加入少量引发剂(或催化剂)的聚合过程;溶液聚合是在单体和引发剂溶于某种溶剂,在溶液中所进行的聚合过程;悬浮聚合是发生在悬浮于水中的单体液滴中的聚合过程,体系主要组成是单体、水、溶于单体的引发剂及分散介质;乳液聚合则是由单体和水在乳化剂作用下配制成乳状液,在乳液中进行的聚合过程,体系主要由单体、水、乳化剂及溶于水的引发剂四种基本组分组成1。
乳液聚合具有许多优点:体系粘度低、易散热;具有高的反应速率,能得到较高分子量的聚合物;以水作分散介质成本低、环境污染小;所用设备工艺简单、操作方便灵活;所制备的聚合物乳液可直接用作水性涂料、粘合剂、皮革、纸张、织物的处理剂和涂饰剂、水泥添加剂等。
但同时,它也存在诸如后处理复杂,乳化剂难以除尽,成本较高等缺点。
因此,当今的乳液聚合技术仍旧在不断发展中。
2 乳液聚合机理2.1聚合前乳液聚合体系中的三相聚合前体系中存在三相:水相、胶束和油相。
2.1.1 水相引发剂分子溶于水中,少量的乳化剂溶于水中,极少量的单体(溶解度约为0.02%)溶于水中,构成水相。
2.1.2 胶束大部分的乳化剂分子形成胶束,极大部分的胶束中增溶有一定量(2%)的单体,极少量的胶束中没有增溶单体,增溶胶束的直径为6nm-10nm, 没有增溶的胶束直径为4nm-5nm。
2.1.3 油相极大部分的单体(>95%)分散成单体液滴, 直径约为1000nm,单体液滴表面吸附了一层乳化剂分子,形成带电的保护层。
竞聚率及其测定技术的进展桂祖桐 达建文 张廷山 任 红 卢 晓(齐鲁石化公司研究院,淄博,255400) 摘要 论述了竞聚率及共聚组成关系的基本原理,讨论了从动力学角度求取竞聚率值算式的进展状况,提出了线性法仍是处理数据的常用方法。
关键词 竞聚率 测定技术 综述1 前 言共聚合是聚合物用以改性,增加品种的重要手段,所得共聚物的组成是材料的首要指标。
为制取所要求组成的共聚物,从而提出竞聚率的概念。
众所周知〔1,2〕,共聚合理论是在自由基加成聚合动力学基础上发展起来的,而竞聚率在自由基共聚合动力学上具有特别重要的位置。
本质上,竞聚率是用以表征共聚单体进入共聚物中的本领,是为了通过共聚制取所要求组成共聚物的最基本的参数,也是从统计上推测共聚高分子链节单元沿分子链排列次序的重要参数。
竞聚率这个概念随着加聚形式动力学的延伸,在离子型加成共聚合反应中也获得广泛应用,并用以衡量共聚体系在共聚反应时的合理性。
尤其是对阴离子配位聚合,(共)聚合单体在活性位的配位常是聚合反应的控制步骤,因而竞聚率就是用以表征催化剂进行共聚合的本领,是用以评价催化剂的一项重要标志。
2 两元组份共聚合反应的竞聚率的原理为了简明和易于进行数学处理,本文所述的是常见的基于两元组份共聚合反应的竞聚率,基本假定为加成共聚是链锁反应。
此时两元共聚单体(M1,M2)加成(链增长)反应速率仅与活性链端的最后一个单体品种有关,从而限止只有四种链增长反应。
即:……M*1+M1k11……M*1……M*1+M2k12……M*2……M*2+M2k22……M*2……M*2+M1k21……M*1(1)在恒稳态条件下,即链增长反应占主导地位,两类活性链浓度不变。
k21〔M*2〕〔M1〕=k12〔M*1〕〔M2〕(2)收稿日期:1996—09—24;修改稿收到日期1997—03—17。
作者简介:桂祖桐,1952年毕业于上海交通大学化学系,曾任齐鲁石化公司研究院副总工程师,“合成树脂及塑料”副主编,“高分子材料科学与工程”编委,现为教授级高级工程师、本刊编委。
探讨苯丙乳液聚合研究进展发布时间:2021-11-11T08:13:09.160Z 来源:《中国科技人才》2021年第23期作者:涂鸿飞赵志辉[导读] 苯丙乳可以通过聚合反映方式进行,原材料可选择丙烯酸酯单体和苯乙烯。
通过研究可知,苯丙乳具有良好的耐碱、耐洗擦和耐水性能,具有很强的实际应用性能,且实际应用中也发现其具有良好的耐老化性能,所以在日常生活中,苯丙乳在涂料、胶粘剂等领域的应用范围比较广泛。
为对苯丙乳的应用进行更好的了解,本文将对其研究进展进行探讨。
广东银洋环保新材料有限公司广东省佛山市 528137摘要:随着科技的发展,苯丙乳液的合成方法也在不断的进步。
为对苯丙乳液的合成方式及应用场合进行有效的研究,本文主要对乳液聚合的基本特征进行分析,并在此基础上对其合成工艺进行研究,探讨的丙乳液聚合研究的进展。
关键词:乳液聚合;特征;苯丙乳液;聚合工艺;研究进展苯丙乳可以通过聚合反映方式进行,原材料可选择丙烯酸酯单体和苯乙烯。
通过研究可知,苯丙乳具有良好的耐碱、耐洗擦和耐水性能,具有很强的实际应用性能,且实际应用中也发现其具有良好的耐老化性能,所以在日常生活中,苯丙乳在涂料、胶粘剂等领域的应用范围比较广泛。
为对苯丙乳的应用进行更好的了解,本文将对其研究进展进行探讨。
1、合成及聚合工艺分析通过对试验过程进行记录和分析,对苯丙乳液合成及聚合工艺进行分析:1.1合成工艺分析。
通过对不同试验阶段的数据进行分析,其工艺表现包括三个不同的阶段:(1)预乳化阶段。
即通过物质合成乳化液,通过在水中混合搅拌定量的原始液,放置后即可得到预乳化液,留置备用。
(2)主反应阶段。
即苯丙乳液合成及聚合的主要反应过程,在水中滴加0.3g乳化剂OP-10、0.09g 过硫酸钾、0.15g 聚乙烯醇(PV A)和0.15g 十二烷基硫酸钠,使其充分混合溶解,将混合溶液加入到多口烧瓶内,并进行充分搅拌并逐渐加温至75℃。
然后缓慢加注1/3 的预乳化液,并将温度保持在75℃左右,直至液体呈蓝光。
乳液聚合进展李娜(0832240059)08高分子(2)班摘要对近十年来乳液聚合中常规乳液聚合、微乳液聚合、反相乳液聚合以及无皂乳液聚合等几个方面的研究进展进行了综述。
关键词乳液聚合; 微乳液; 反相乳液; 无皂乳液引言乳液聚合有反应速度快,易散热,可在低温下反应等特点,而且得到了较广泛的应用。
由于聚合机理的特殊性、体系的复杂性、聚合手段的多样性使得国内外学者在乳液聚合研究方面显得非常活跃, 以下我就近十年来的进展进行综述。
1常规乳液聚合常规乳液聚合是指单体被乳化剂分散在水介质中进行的聚合。
进入20 世纪90 年代,研究主要集中于以下几方面。
1.1多组分乳液聚合体系的研究多元共聚合是扩大聚合物种类和改进聚合物性能的重要手段。
人们利用不同单体单元或大分子中链段的不同性能的相互协调和补充,达到性能满足需要的聚合物的目的。
1.2合成高固含量的乳胶高固含量的乳胶在实际应用中有运输成本低和使用方便等优点。
Urretabizka等研究了半连续进料方式的V A c/MM A/BA三元乳液共聚合的动力学行为, 得到了固含量为60%乳胶产品。
通过对实验结果的分析,得到:引发剂浓度增大或进料速度降低都可降低反应器内单体的积累和共聚物组成偏差; 随引发剂浓度和乳化剂浓度增大, 聚合物粒子的二级成核机会增加, 聚合速度与聚合物粒子数无关,根据系统中较高的平均聚合物粒子数,表明水相自由基终止可忽略。
1.3反应型乳化剂的使用传统的表面活性剂在作乳化剂时, 由于它们能向聚合物薄膜的表面扩散,对膜的特性有不良影响。
反应型乳化剂可与体系内的单体共聚,不仅可以提高固含量,而且还能改善聚合物性能。
2 反相乳液聚合反相乳液聚合是指把水溶性单体在乳化剂的作用下分散到非极性有机溶剂中, 用油溶性或水溶性引发剂引发的聚合。
Chen等以KPS为引发剂研究了AM的反相乳液微凝胶合成和动力学。
结果表明, 使体系稳定的最低乳化剂浓度与所采用的有机溶剂有关, 体系的乳化剂浓度越高, 则在反应初始阶段聚合速率低,而最终产品的转化率高。
乳液聚合竞聚率测定技术进展将近年来测定共聚物的组成方法分为气相色谱法、红外色谱法、氢核磁共振法、元素分析法等4类。
综述了Fineman Ross(F-R)法、Kelen Tudos(K-T)法和Yezreielv Brokhina Roskin(YBR)法等3种计算单体竞聚率方法的优缺点,展望了乳液聚合竞聚率研究技术的前景。
标签:F-R法;K-T法;YBR法;竞聚率竞聚率作为共聚合的重要参数,它的准确测定与正确求算能反映共聚合的真实规律,竞聚率是链式共聚合时,以某一单体的结构单元为末端的活性链分别与该单体及参与共聚的另一种单体的加成反应的速度常数之比r。
r>1表示自聚倾向比共聚大;r<1表示共聚倾向大于自聚;r=0表示不能自聚。
竞聚率这个概念随着加聚形式动力学的延伸,在离子型加成共聚合反应中也获得广泛应用,并用以衡量共聚体系在共聚反应时的合理性。
这在逐渐进入合成工艺的计算机设计时代尤为重要。
本文从测定共聚物的组成方法和竞聚率计算方法2方面进行综述。
1 测定共聚物组成的方法1.1 气相色谱法气相色谱法适合于具有蒸气压的液体、气体化合物的定性定量分析,也可用来研究聚合动力学及竞聚率的测定。
Guyot等[1]首先应用气相色谱法来研究聚合过程,Jones Harmood 等[2,3]应用气相色谱法对St/MMA共聚体系(溶剂为甲苯),在不同转化率下取样分析,用积分组成方程求算竞聚率。
R.Vander Meer 等[4]也用气相色谱法,以溶剂作内标进行竞聚率的测定。
用气相色谱法测定竞聚率,可不必将共聚物分离,由测定剩余单体组成推算共聚物组成求算竟聚率。
有2种不同结构的单体对,大都能用气相色谱法测定,还可用于气态单体的共聚体系研究,具有普适性。
陆志豹等[5]以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸正丁酯(BMA)共聚体系为例,在共聚单体敏感点组成附近做重复实验,进行了40、60、80、100、120 ℃下的低转化率的共聚合,用苯将共聚物稀释成10 mL溶液在GC-801 型气相色谱仪(上海科技大学产)上分析测定共聚物的组成,由已知混合比的共聚单体作气相色谱分析工作曲线,而后由测定剩余单体2组分的气相色谱峰面积比,用工作曲线回归即可求得剩余单体St/BMA 的组成比。
1.2 红外色谱法2种相同基团在特定的不同聚合物中,基团所处的化学环境不影响其吸光度之比,因此可用2种均聚物的共混物作二元共聚物的标样,由均聚物按一系列质量比共混压片进行红外分析,绘制标准曲线。
红外光谱法测定共聚物的组成,具有简单、快速、准确的优点[6]。
哈润华等[7]合成了(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵-丙烯酰胺的反相微乳液,采用NIC OLET 5DX FT-IR 红外光谱测定共聚物组成,用不同配比的2种均聚物的混合物做标样,用红外法测定特征峰面积A,其中酰基峰在 1 726 cm-1,酰胺基峰在1 650 cm-1,共聚后分别移至1 711 cm-1和1 665 cm-1,经线性回归得到工作曲线。
在丙烯腈二元共聚竞聚率的诸多测定方法中,王雅珍等[8]选用红外光谱法测定共聚物组成,填补了AN/F共聚体系竞聚率测定的空白。
针对丙烯腈(AN)和丙烯酸氨基酯(F)二元溶液共聚合体系,采用傅立叶变换红外光谱仪(Spectum one型),借助红外光谱的特征峰吸光度比,测定其共聚物组成。
选取-CN基和-CO-基分别表征AN和F,红外光谱定量依据是朗伯-比耳定律,吸光度比即为峰高比。
选择不同质量比的AN均聚物m g、F均聚物n g,以KBr为固体溶剂共混压片。
所得压片进行傅立叶红外扫描得到一系列谱图,读取-CN基和-CO-基吸收峰高度,绘制Al/A2-m/n标准曲线。
毛程等[9]在NaCl溶液中采用自由基聚合制备了同时含正负离子基团的磺基甜菜碱型两性离子共聚物P(AM-DMAPAAS)即丙烯酰胺丙基二甲基丙磺酸铵盐(DMAPAAS)与丙烯酰胺(AM)共聚物,将制得的聚合物粉末压制成膜,用Bruker-Tensor 27型傅立叶变换红外光谱仪(溴化钾压片)测定其红外光谱。
谢小莉等[10]合成了乙烯基吡咯烷酮和乙烯基己内酰胺均聚物及其共聚物。
用FT-IR测定了不同比例的聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯基己内酰胺共混物中2种单体含量比,建立了标准工作曲线。
准确配制70 unit mmol/L PVP二氯甲烷溶液和70 unit mmol/L PVCl 二氯甲烷溶液作为母液,再配制不同比例的PVP/PVCl 混合物溶液,共聚物同样用二氯甲烷配成溶液。
干燥的溴化钾研磨压片。
再将配好的各溶液滴在溴化钾片上涂膜,烘干后用Bruker Vector 33型FT-IR进行红外测定,400~4 000 cm范围摄谱,扫描32次。
通过共聚物红外光谱中2波数处的相对峰强求出共聚物中VP和VCL的相对含量。
安静等[11]以苯乙烯/丙烯酸丁酯(St/BA)为共聚单体进行了微乳液聚合,采用FTS-135傅立叶红外光谱仪测定不同单体配比共聚物的化学组成,利用YBR 法处理实验数据,计算St/BA微乳液共聚反应中共聚单体的竞聚率。
从不同配比的聚苯乙烯和聚丙烯酸丁酯混合物的红外光谱,测得苯环上的C-H键特征吸收峰(波数在695 cm-1)面积A1,和酯基特征吸收峰(波数在1 737 cm-1)面积A2。
以苯乙烯结构单元占混合物中所有结构单元的摩尔分数为横坐标、以特征峰面积比A1为纵坐标绘制工作曲线。
经拟合处理,可得到如下关系:y=0.04928+0.01819x+2.114x2。
1.3 氢核磁共振法1H-NMR测定在不同投料比下的溶液光共聚体系的共聚物组成,氢核磁共振法测定竞聚率精确度较高。
周海骏等[12]以过硫酸铵为氧化剂,在1.0 mol/L的HCl水溶液中进行了N-乙基苯胺(EA)与苯胺(AN)的共聚反应,制备具有较好加工性能的聚合物。
共聚物的1H-NMR谱用BrukerDMX-500核磁共振波谱仪测定,扫描频率500.13 MHz,以DMSO-d6作为测试溶剂。
共聚物中2种组分的含量通过峰的积分面积来计算。
共聚物的组成结构见式(1)。
根据各特征峰的面积可以计算共聚物中2种单体单元的实际含量。
共聚物中的EA含量(FEA)为:从而可以得到不同投料比的共聚物中2种结构单元的比例。
张婷等[13]在紫外光辐照下,采用溶液聚合获得了4-丙烯酰氧基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇酯(APMP)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物,用1H-NMR 测定了单体物质的量比分别为10/90、30/70、50/50、70/30、90/10时的聚合物结构,见式(2)。
用Unity 500 NMR核磁共振波谱仪(美国Varian公司),在室温、500 MHz场强下测APMP/MMA共聚物的1H-NMR谱,溶剂为氘代氯仿;设共聚物中每个质子H的吸收面积为a,-OCH3上质子H的吸收面积为A,除-OCH3以外的所有质子H的吸收面积为R。
-OCH3上质子H 的个数为A/a,每个-OCH3含3个H,则-OCH3个数为A/3,每个MMA单元只含一个-OCH3,且-OCH3全部属于MMA单元,因此,MMA单元个数为A/3a。
每个MMA单元主链上含有5个H,主链上MMA单元所含H占面积为5A/3,则APMP单元所有H吸收面积为(R-5A/3),每个APMP单元含有23个H,因此APMP单元数为(R-5A/3)/23a。
共聚物中APMP单元和MMA单元的组成比d[M1]/d[M2]为:d[M1]/d[M2]=(3R-5A)/23A。
任苹等[14]在-80 ℃以下,以2-氯-2,4,4-三甲基戊烷(TMPCl)/四氯化钛(TiCl4)/2,6-二叔丁基吡啶(DtBP)为引发体系,氯甲烷(CH3Cl)/环己烷(Chx)(体积比为50/50)为溶剂进行异丁烯(IB)与对甲基苯乙烯的正离子共聚。
用1H-NMR方法测定共聚物组成。
1H-NMR在Bruker Vance 400 MHZ型核磁共振仪上测试。
共聚物中2种组分的含量通过峰的积分面积来计算,共聚物的组成结构见式(3)。
根据各特征峰的面积可以计算共聚物中2种单体单元的实际含量。
其中IB 的含量为:FIB= ,式中:A为异丁烯上2个-CH3质子的吸收峰面积,B为对甲基苯乙烯上苯环上质子的吸收峰面积。
1.4 元素分析法聚合物分析除了用红外、核磁、色谱等方法外,元素分析法也可以测量共聚物的元素含量,并对共聚物的性质进行研究。
元素分析不仅对合成具有指导意义,而且适用于各种材料上涂层的定量分析。
张晨等[15]利用元素分析技术测定浓乳液快速聚合方法制备的丙烯腈/丙烯酸丁酯(AN/BA)共聚物的组成。
元素分析仪:CARLO ERBA 1106 型,意大利生产。
根据元素分析测定的共聚产物中N元素的含量,计算共聚物中AN单元的含量。
王国强等[16]用过硫酸钾作引发剂,在微乳液中进行了N-马来酸-L-丙氨酸(AMI)与苯乙烯(st)共聚合,合成出了具有光学活性的共聚物。
用日本产MF-3 元素分析仪测定共聚物组成。
王正辉等[17]用氧化还原引发剂在低温下制备了丙烯腈/丙烯酸乙酯乳液,用Vario EL Elementar 元素分析仪测定聚合物中的元素含量。
对于同一对单体来说,使用不同的方法,测试结果相差比较大,因此,应尽可能使用多种测试方法来验证测试结果,以便于竞聚率的计算。
2 计算竞聚率的方法计算单体竞聚率方法主要有Fineman Ross(F-R)法[18,19]、Kelen Tudos (K-T)法[20,21]和Yezreielv Brokhina Roskin(YBR)法[22]等3种。
以微分法为基础的F-R法优点是计算比较简单,易于理解,但有不对称性的缺点。
K-T 法是在F-R法的基础上发展起来的,为了克服方程式没有对称性,而把单体1和单体2倒置设定后,计算结果不太准确。
YBR方法是从Mayo-Lewis共聚方程式出发,经过一系列数学处理,得到的计算公式,目的也是为了克服F-R法没有对称性的缺点。
2.1 F-R法Fineman-Ross方程为:y=x(r1 x+1)/r2+x (4)式中:x为初始的单体1与单体2的物质的量比,y为共聚物中的单体1与单体2物质的量比,r1为单体1的竞聚率,r2为单体2的竞聚率。
将式(4)变成线性方程:G= r1F-r2 式中:G=x(y-1)/y,F=x2/y,当x′ =1/x′,y′=1/y时,式(4)中变成y′=x′(r2′x′+1)/(r1′+1)G′=r2′-r1′ 式中:G′=x′(1-y′)/y′,F′=x′2/y′王正辉等[17]用元素分析的手段研究了一系列AN/EA 单体配比在低转化率(<5%)下得到的聚合物中的元素含量,以此为根据求得聚合物中单体单元的物质的量比,再有F-R法(即直线截距法)的关系。