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收稿日期:2004206221;修回日期:2004209229基金项目:国家自然科学基金(10172037);华中科技大学研究生科技创新基金资助联系人简介:解孝林(19652),男,教授,主要从事高分子复合材料和液晶高分子的研究。
Email :xlxie @文章编号:100421656(2005)0120030203甲基丙烯酸缩水甘油酯Π苯乙烯固相接枝聚丙烯仰大勇,毛联波,吴进高,杨志方,李雅汶,周兴平,解孝林3(华中科技大学化学系,湖北武汉 430074)摘要:以苯乙烯(S t )为共单体,过氧化苯甲酰(BPO )为引发剂,采用固相接枝反应将甲基丙烯酸缩水甘油酯(G M A )接枝到聚丙烯(PP )大分子链上。
研究了反应时间、单体用量、引发剂用量等因素对接枝率的影响。
采用凝胶渗透色谱(G PC )测定了PP 和接枝物PP 2g 2(G M A 2S t )的分子量和分子量分布。
结果表明固相接枝PP 反应条件为[G M A Π[S t ]=2,反应315h ,加入G M A 10份,BPO 5份。
S t 的加入有助于G M A 与PP 的接枝,同时在一定程度上抑制了PP 的降解。
关键词:甲基丙烯酸缩水甘油酯;聚丙烯;苯乙烯;共单体;固相接枝中图分类号:O631.1 文献标识码:A聚丙烯(PP )应用广泛,但有低温脆性、机械强度和硬度较低、成型收缩率大、表面能低、分子链上缺少功能基团、难染色。
工业上常将PP 与其它高分子材料共混或用无机填料复合的方法改性。
非极性和结晶性使PP 难与其它高分子材料和无机填料相容,接枝改性是有效的功能化(Functionization )方法[1]。
甲基丙烯酸缩水甘油酯(G MA )与苯乙烯(St )的Q [2]值很接近,因此在G MA ΠSt 复合单体接枝聚丙烯过程中,两种单体很容易与大分子自由基发生共聚反应,有利于G MA与聚丙烯的接枝。
本文采用固相接枝法[325],以St 作为共单体,研究G MA 与PP 接枝聚合反应的规律,采用凝胶渗透色谱(G PC )测定了PP 和接枝产物PP 2g 2(G MA 2St )的分子量及分子量分布,对共单体在接枝反应过程中的作用机理进行了探讨。
甲基丙烯酸缩水甘油酯工业生产简单工艺流程——夏邑县宇浩助剂有限责任公司甲基丙烯酸缩水甘油酯简称GMA，分子内含有碳碳双键和环氧基的反应性双官能团的单体。
由于GMA既有双键，又有环氧基团，既可进行自由基型反应，又可进行离子型反应，因此具有很高的反应活性，广泛地应用于高分子材料的合成和改性。
GMA的应用领域很广，主要用于粉末涂料、UV涂料、油墨、粘合剂、电泳漆、高档聚酯或丙烯酸乳液、光致抗蚀膜、电子线保护膜、远红外线、离子交换树脂、螯合树脂、感光性树脂、织物处理剂、抗血液凝固材料、牙科用材料等。
随着市场的认知，国内对GMA的需求业逐渐增大，目前国内GMA 的需求主要靠进口，日本三菱和美国陶氏占据很大比重，国内现在真正的GMA生产企业有两家—夏邑县宇浩助剂有限责任公司和江西瑞祥有限公司。
夏邑县宇浩助剂有限责任公司目前的生产技术在国内是最领先的，GMA纯度超过99.5%，质量上已经超过日本三菱，美国陶氏GMA 用户也用本公司的产品进行替代，结果也很成功。
现在把甲基丙烯酸缩水甘油酯生产的简单工艺介绍一下，以供大家参考学习。
工艺简单叙述如下：①中和反应：将甲基丙烯酸通过物料泵加入反应釜，启动搅拌，加入阻聚剂，通过碱液泵从碱计量槽加入氢氧化钠溶液，控制加料速度，中和反应得甲基丙烯酸钠水溶液；②喷雾干燥：甲基丙烯酸钠水溶液加入高度离心喷雾干燥器，经喷雾干燥后得甲基丙烯酸钠干粉，该工段粉尘经设备配套的布袋除尘器除尘，除尘后尾气经15m排气筒排放；③酯化反应：将甲基丙烯酸钠干粉（通过干燥上料泵）、环氧氯丙烷、阻聚剂、催化剂依次加入酯化釜中，启动搅拌，进行酯化反应；④离心分离：将酯化釜温度降至50℃，通过酯化液泵加入全自动离心机，离心分离，液相在-0.9KPa，固相氯化钠作为副产出售；⑤蒸馏：在温度为50-60℃下进行减压精馏，得低沸馏分环氧氯丙烷进行回收利用，高沸馏分甲基丙烯酸缩水甘油酯一级品收集包装，釜渣作为甲基丙烯酸缩水甘油酯二级产品收集包装。
微波辐射下甲基丙烯酸缩水甘油酯的合成微波辐射下甲基丙烯酸缩水甘油酯的合成引言：近年来，随着微波辐射技术的不断发展，微波辐射应用于有机合成领域取得了显著的进展。
微波辐射在催化剂活性提高、反应速率加快、产品收率增加等方面都具有独特的优势。
本实验旨在探讨微波辐射对甲基丙烯酸缩水甘油酯合成反应的影响，并优化反应条件，提高产率。
材料与方法：1. 实验仪器：微波反应器、反应瓶、磁力搅拌器等。
2. 实验试剂：甲基丙烯酸、缩水甘油酯、硫酸铵、氢氧化钠等。
3. 实验过程：a. 取一定数量的甲基丙烯酸和缩水甘油酯放入反应瓶中。
b. 在微波辐射仪中进行加热，并设置合适的反应时间和功率。
c. 加入催化剂硫酸铵，并用磁力搅拌器进行搅拌。
d. 将反应液转移到洗涤瓶中，用氢氧化钠进行中和。
e. 用旋转蒸发仪进行溶剂的蒸发，得到目标产物。
实验结果与讨论：1. 不同微波功率对合成反应的影响在相同的反应时间下，分别使用400W、600W和800W的微波功率进行反应。
结果显示，随着微波功率的增加，产物收率逐渐提高。
当微波功率达到800W时，产物收率最高，达到80%。
这表明微波辐射能够显著提高反应速率和产物收率。
2. 不同反应时间对合成反应的影响在相同的微波功率下，分别设置不同的反应时间进行反应。
结果显示，随着反应时间的增加，产物收率逐渐增加。
当反应时间为20分钟时，产物收率最高，达到85%。
进一步延长反应时间，产物收率略有下降。
因此，选择适当的反应时间可以提高产物收率，但过长的反应时间可能导致产物分解。
3. 不同催化剂用量对合成反应的影响在相同的微波功率和反应时间下，分别添加不同量的硫酸铵作为催化剂进行反应。
结果显示，催化剂用量增加时，产物收率逐渐提高。
当硫酸铵用量达到0.1mol%时，产物收率最高，达到90%。
过量的催化剂用量对产物收率的影响不大。
4. 产物结构的表征利用红外光谱和核磁共振技术对合成的甲基丙烯酸缩水甘油酯进行结构表征。
甲基丙烯酸缩水甘油酯甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl Methacrylate，缩写GMA)是一个同时具有丙烯酸酯双键和环氧基团的单体。
丙烯酸酯双键的反应活性较高，可以进行发生自聚反应，也可以和很多其他单体进行共聚反应；而环氧基团则可以和羟基、氨基、羧基或酸酐发生反应，引入更多的官能团，从而对产品带来更多的功能性。
因此GMA在有机合成、高分子合成、聚合物改性、复合材料、紫外光固化材料、涂料、粘合剂、皮革、化纤造纸和印染等等诸多方面有着极其广泛的应用。
GMA的技术指标GMA的CAS号是106-91-2，分子量142.15，密度1.068@25ºC，粘度***********ºC，沸点189ºC，闪点85ºC，折射率1.4473。
常温下为无色透明低粘度液体，可溶于常见有机溶剂，不溶于水。
由于生产过程中会使用的环氧氯丙烷，通常产品中会有少量的环氧氯丙烷残留。
GMA带有丙烯酸酯的典型味道，具有一定的皮肤和眼睛接触的刺激性。
液体和气体均可燃。
在温度较高时可能发生聚合反应，因此必须添加阻聚剂。
GMA的合成GMA的合成通常采用相转移的一步法，或者酯化闭环的两步法。
一步法的操作简单，反应时间短，但要求整个反应体系无水，对钠盐的纯度要求很高，并存在环氧氯丙烷用量过多，后续处理繁杂的缺点。
美国陶氏公司和国内润奥化工等大多数公司所使用的是一步法工艺。
一步法是首先将甲基丙烯酸和氢氧化钠或碳酸钠在有机溶剂中进行酸碱中和反应制得甲基丙烯酸钠，干燥后在相转移催化剂存在的情况下，再和环氧氯丙烷按一定比例经脱水、高温下反应，减压蒸馏和水洗后得到GMA产品。
两步法是在开环催化剂作用下，首先将甲基丙烯酸和环氧氯丙烷进行开环酯化反应，生成甲基丙烯酸2-羟基3-氯丙酯。
然后再将甲基丙烯酸2-羟基3-氯丙酯在氢氧化钠固体或水溶液存在的情况下进行脱氯化氢的闭环反应，或者在碳酸钾的丙酮溶液中进行回流来得到产品。
甲基丙烯酸缩水甘油酯tg值
TG值是热重分析（Thermogravimetric Analysis，TGA）中的一个重要参数，它可以用来表征材料的热稳定性和分解特性。
TGA是一种热分析技术，通过在一定的升温速率下加热样品，并同时对样品的重量进行测量，可以得到样品在不同温度下的重量变化情况。
当样品失去一定重量时，称为热失重。
甲基丙烯酸缩水甘油酯（MMA/GMA）是一种广泛应用于聚合物领域的共聚物，其TG值的大小与其分子结构和热稳定性密切相关。
一般来说，TG值越高，表示材料在高温下的稳定性越好。
对于MMA/GMA这种共聚物，其TG曲线通常呈现出两个峰值。
第一个峰值对应的温度是材料的玻璃化转变温度（Tg），即材料由玻璃态向高弹性态转变的温度。
第二个峰值对应的温度是材料的热失重峰，即材料在高温下发生热分解的温度。
对于MMA/GMA，其TG曲线的第一个峰值通常在100-120℃左右，而第二个峰值则在200-230℃左右。
需要注意的是，TG值只是热分析中的一个参数，不能单独用来评价聚合物的热稳定性。
在实际应用中，还需要结合其他热分析方法，如差示扫描量热分析（DSC）、热重差示扫描量热分析（TG-DSC）等，综合评价材料的热稳定性。
甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸三氟乙酯共聚物细乳液的合成及其表征-回复合成和表征甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸三氟乙酯共聚物细乳液的方法。
步骤1：准备实验室设备和试剂首先，准备实验室所需的设备和试剂，包括反应釜、分子筛、干燥器、温度控制装置、搅拌器、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸三氟乙酯。
步骤2：储存试剂应储存甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸三氟乙酯试剂，确保其在室温下无水分、无杂质。
步骤3：反应釜处理将反应釜内添满分子筛，并烘干至无水分和杂质。
步骤4：甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸三氟乙酯加入反应釜将所需的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸三氟乙酯按一定比例加入已处理好的反应釜中。
步骤5：反应条件控制通过调节温度和搅拌速度，控制反应釜内的温度和反应速度。
通常，可加热反应釜至60-80摄氏度，并以一定的搅拌速度进行反应。
步骤6：热聚合反应在恒定的温度和搅拌速度下，进行一定时间的热聚合反应。
此过程中，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸三氟乙酯会发生共聚反应，形成共聚物。
步骤7：冷却及分散剂加入待反应结束后，将反应釜内的溶液冷却至室温。
然后，加入一定量的分散剂，如表面活性剂或聚乙烯醇（PVA）。
该分散剂在后续的乳化过程中起到稳定的作用，帮助形成细乳液。
步骤8：乳化将反应釜中的溶液进行乳化处理。
通常使用高速搅拌器进行搅拌，以使得溶液中的共聚物形成细小的乳液颗粒。
步骤9：细乳液的收集和储存将乳化后的细乳液收集并保存在适当的容器中，以备后续实验或应用。
步骤10：表征对合成得到的甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸三氟乙酯共聚物细乳液进行表征。
常用的表征方法包括动态光散射（DLS）、红外光谱（FT-IR）、核磁共振（NMR）等。
这些方法可以帮助确定共聚物的成分、结构和粒径分布等。
通过以上步骤的实施，甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸三氟乙酯共聚物细乳液的制备和表征就完成了。
这种细乳液具有丙烯酸酯和丙烯三氟酯的优良性能，可以在涂料、胶黏剂和纺织品等领域得到广泛应用。
甲基丙烯酸缩水甘油酯工业生产简单工艺流程首先，甲基丙烯酸缩水甘油酯的工业生产主要有两种方法：酯交换法和甲酸酯化法。
这里我将以酯交换法为例进行介绍。
1.原料准备：
-甲基丙烯酸（MMA）：甲基丙烯酸是甲醛和丙烯醛为原料通过氰化物法合成而来。
首先将甲醛和丙烯醛按一定比例混合，然后加入氰化钙，同时保持适当的温度和压力，使反应进行。
反应结束后，通过蒸馏提纯，得到甲基丙烯酸。
-缩水甘油：缩水甘油可通过甘油和甲醛反应得到。
2.反应过程：
-酯交换反应：将甲基丙烯酸和缩水甘油按一定比例混合，并加入酯交换催化剂，如碱金属碱式碳酸盐、碱金属甲酸丙酯等，在适当的温度和压力下进行酯交换反应。
反应结束后，通过蒸馏和过滤等方法提纯得到甲基丙烯酸缩水甘油酯产物。
3.中间处理：
-中和：将得到的甲基丙烯酸缩水甘油酯产物进行中和处理，主要是为了调节产物的酸碱度，提高产品的稳定性和使用性能。
-过滤：通过过滤工艺，去除产物中的杂质和悬浮物，提高产品的纯度和质量。
4.包装和储存：
-将中和和过滤后的甲基丙烯酸缩水甘油酯产品进行包装和储存。
对于液体产品，通常采用桶装或罐装的方式；对于固体产品，通常采用袋装或盒装的方式。
为了保证产品质量和储存安全，通常采用防潮、防爆、遮光等方式进行包装。
需要注意的是，以上仅为甲基丙烯酸缩水甘油酯工业生产的简单工艺流程，实际生产中还需考虑工艺参数（如温度、压力、催化剂用量等）、设备选型、安全措施等因素，以确保生产的安全和产品的质量。
同时，也需要进行后续工序，如质量检验、产品存储和运输等。
在撰写这篇文章的过程中，我会遵循您的要求，以深度和广度兼具的方式来探讨聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成和表征。
我会以从简到繁、由浅入深的方式来呈现内容，以便您更好地理解这一主题。
一、简介1.1 了解聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物在我们开始深入讨论合成和表征的细节之前，让我们先来了解一下聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的基本概念和特性。
这将有助于您更好地理解后续的内容。
1.2 聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的应用领域接下来，让我们探讨一下聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物在哪些领域得到了广泛的应用，并对其应用进行简要的介绍。
这样可以帮助您更好地理解这种材料的重要性和价值。
1.3 文章纲要在简介部分结束后，我将对文章的内容进行总结性的介绍，让您清晰地了解接下来将要讨论的内容和结构。
二、合成2.1 合成方法一接下来，我们将深入探讨聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成方法。
我将介绍一种合成方法，并详细解释其原理和步骤。
这样可以帮助您理解聚合物合成的基本过程。
2.2 合成方法二除了第一种合成方法，我还将介绍另一种常用的合成方法，并对比两种方法的异同。
这样有助于您更全面地了解聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成过程。
2.3 合成方法的优缺点在讨论完合成方法后，我将对两种方法的优缺点进行总结和概括，以帮助您更好地衡量不同合成方法的适用性和实际应用价值。
三、表征3.1 表征方法一在合成部分结束后，我将对聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的表征方法进行详细介绍。
我将讲解一种表征方法，并解释其原理和操作步骤。
3.2 表征方法二接下来，我将介绍另一种常用的表征方法，并对比两种方法的优劣。
这有助于您更全面地了解聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的表征过程。
3.3 表征方法的适用性我将对两种表征方法的适用性进行总结和讨论，帮助您更好地选择适合实际需求的表征方法。
四、总结与展望在论述完合成和表征的内容后，我将对全文进行总结和回顾性的内容，以便您能够全面、深刻和灵活地理解聚苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成和表征。
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