马来酸酐酯化丙烯酸酯接枝淀粉浆料的研究
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第19卷第5期高校化学工程学报No.5 V ol.19 2005 年10月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Oct. 2005文章编号:1003-9015(2005)05-0648-06苯乙烯存在下马来酸酐熔融接枝聚丙烯的研究张才亮, 许忠斌, 冯连芳, 王嘉骏, 顾雪萍(浙江大学化学工程与生物工程学系化学工程联合国家重点实验室, 浙江杭州 310027)摘要:分别在哈克流变仪(Haake)和双螺杆挤出机(TSE)中,研究了苯乙烯(St) 存在下马来酸酐(MAH)熔融接枝聚丙烯(PP)的过程。
讨论了过氧化二异丙苯(DCP)用量、St用量、MAH用量、反应时间、反应温度、螺杆转速以及反应器型式对接枝反应的影响。
实验发现:随DCP用量的增加,MAH的接枝率先增加后减小,熔体流动速率(MFR)一直增加;保持MAH用量不变增加St用量时,MAH的接枝率在MAH与St的摩尔比为1:1时达到最大, MFR却一直减小;保持St用量不变增加MAH用量,MAH的接枝率先增加后略有减小,MFR却存在极大值;随反应时间的增加,MAH的接枝率与MFR都先增加后减小;温度过高,MAH的接枝率降低,PP热降解较严重;螺杆转速较低时,MAH的接枝率较低,螺杆转速较高时,PP降解增加;在TSE中的MAH接枝率比Haake中的低,但降解比Haake中的小得多。
关键词:聚丙烯;马来酸酐;苯乙烯;熔融接枝中图分类号:TQ316.343;TQ325.14文献标识码:AStudy on Melt-Grafting of Maleic Anhydride onto Polypropylene in the Presence of StyreneZHANG Cai-liang , XU Zhong-bin, FENG Lian-fang, WANG Jia-jun, GU Xue-ping(State Key Laboratory of Chemical Engineering Polymer Reaction Engineering Division, Department of Chemical and Biochemical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)Abstract: In the presence of styrene (St), the melting-grafting of maleic anhydride (MAH) onto polypropylene was conducted in Haake torque rheometer and twins screw extruder (TSE) respectively. In experiments the dicumyl peroxide (DCP) concentration, St concentration, MAH concentration, reaction time, reaction temperature and screw speed were varied respectively. Results show that with the DCP concentration increasing, both the grating degree of MAH and melt flow index (MFR) of the grafted product increase at first and then deerease. When maintaining MAH concentration and increasing St concentration, the grafting degree of MAH reaches maximum at St:MAH=1mol⋅mol−1 and MFR always keeps decreasing. When maintaining St concentration and increasing MAH concentration, the grafting degree of MAH increases at first and then slightly decreases, and during which the MFR has a maximum point. With the reactive time increasing, both the grating degree of MAH and MFR of the grafted product increase at first and then decrease. When temperature is too high, the grafting degree of MAH decreases and the scission of the grafted product increases. When screw speed is low, the grating degree of MAH is low too, and when screw speed is high, the scission of the grafted product increases. The grafting of MAH in TSE is lower than that in Haake torque rheometer, while MFR of the grafted product in TSE is much lower than that in Haake torque rheometer. Based on the mechanism of melt-grafting, the above experimental results were discussed and explained.Key words: polypropylene; maleic anhydride; styrene; melt-grafting1 前言反应挤出技术不仅可用于单体的连续聚合、聚合物共混,而且可用于聚合物的功能改性[1,2]。
理工学院毕业论文学生姓名:邢文晓学号:09L0603135专业:高分子材料与工程题目:苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的研究指导教师:肖继君(教授)评阅教师:2013 年5月河北科技大学理工学院毕业论文成绩评定表姓名邢文晓学号09L0603135 成绩专业高分子材料与工程题目苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的研究指导教师评语及成绩指导教师:年月日评阅教师评语及成绩评阅教师:年月日答辩小组评语及成绩答辩小组组长:年月日答辩委员会意见答辩委员会主任:年月日毕业论文中文摘要本文采用溶液聚合,以苯乙烯、丙烯酸丁酯、马来酸酐为主要原料,以二叔戊基过氧化物(DTAP)作引发剂,在温度为140℃的条件下,旨在制备一种可以作分散剂用的低分子量的苯乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐树脂。
着重研究了溶液聚合制备苯乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐树脂的工艺条件和影响因素(丙烯酸丁酯单体和引发剂的用量)。
并与本体聚合和乳液聚合方法进行了对比。
采用红外光谱(FTIR)、差示扫描量热分析法(DSC)、化学滴定分析法等方法分别对树脂的结构、玻璃化转变温度、酸值以及碱溶性进行了表征。
研究结果表明溶液聚合方法较本体聚合和乳液聚合方法更适合低分子量的苯乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐树脂的合成,树脂的结构与预期结构相吻合,玻璃化转变温度在55~70℃之间,其酸值为150~180mgKOH/g,并且具有良好的碱溶性。
关键词: 溶液聚合苯乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐树脂低分子量表征毕业论文外文摘要Title The Research of Styrene - Butyl acrylate - Maleic anhydride ResinAbstractIn this article,the resin was prepared by solution polymerization,di-t -amyl peroxide as the initiator.Under the temperature of 140 ℃,We aimed to prepare a low molecular weight styrene – butyl acrylate - maleic anhydride resins as dispersants.The polymeric conditions and influencing factors (the amount of butyl acrylate monomer and initiator) for solution polymerization were especially investigated,and comparison with the bulk polymerization and emulsion polymerization.The structure of the resin,the glass transition temperature,acid value and alkali solubility were characterized by infrared spectroscopy (FTIR),differential scanning calorimetry (DSC),analysis methods of chemical titration and other methods,respectively.The results show that solution polymerization method is more suitable for the synthesis of low molecular weight styrene - butyl acrylate - maleic anhydride resins than bulk polymerization and emulsion polymerization.The Structure of the resin coincide with the expected structure,the glass transition temperature is between 55~70 ℃,acid value is 150~180mgKOH/g,and the resin has good alkali solubility.Key Words Solution polymerization styrene –butyl acrylate –maleic anhydride resins low molecular weight characterized目录1 引言 (1)1.1 苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的研究背景及特点 (1)1.2 苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的合成 (1)1.3 苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的性能 (3)1.4 苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的发展现状及应用前景 (3)1.5 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径 (4)2 实验部分 (6)2.1 主要原料 (6)2.2 合成设备 (6)2.3 合成工艺 (7)2.4 苯乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐树脂产率的计算 (8)2.5 性能表征 (9)3 结果与讨论 (11)3.1 配方设计依据 (11)3.2 苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的合成方法的选择 (13)3.3 苯乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐树脂的合成原理 (14)3.4 苯乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐树脂的性能表征[21] (15)3.5 苯乙烯-丙烯酸丁酯-马来酸酐树脂的物理性质 (19)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1 引言1.1 苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的研究背景及特点苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐树脂的研究多数是以丙烯酸酯作为第三单体[1]加入改性而得到的树脂。
马来酸酐接枝聚丙烯流变性及可纺性的研究
张广威;关桂荷;胡祖明;刘兆峰
【期刊名称】《东华大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2004(030)003
【摘要】通过毛细管流变仪测定了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)在高温(230~260℃)高剪切速率(100~1 500 s-1)下的流变性能,并在熔融纺丝机上研究了该接枝共聚物的可纺性.结果表明PP-MAMAH的剪切粘度在低剪切速率时比PP高,在高剪切速率时则低.PP-g-MAH的粘流活化能比PP的稍高,且随接枝率的增加而增大.马来酸酐接枝聚丙烯在250~260℃具有良好的可纺性.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】张广威;关桂荷;胡祖明;刘兆峰
【作者单位】东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051;东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051;东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051;东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.14
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乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成与表征乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成与表征一、乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成原理乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)是一种结晶共聚物,可用于制备粘合剂、涂料和添加剂。
乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成原理是将乙烯丙烯酸(VA)与马来酸酐(MA)进行反应,生成接枝复合物。
根据合成反应的不同,有两种方法可以合成乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐:一种是采用双体接枝反应,即将MA与VA进行双体接枝反应,以形成接枝复合物;另一种是采用单体接枝反应,即将MA与VA进行单体接枝反应,以形成接枝复合物。
二、实验步骤1. 将乙烯丙烯酸(VA)和马来酸酐(MA)按摩尔比15:85加入实验室干燥烧杯中,并加入乙腈溶剂。
2. 加热至90℃,使乙烯丙烯酸(VA)和马来酸酐(MA)完全溶解,然后搅拌均匀。
3. 加入卡波姆(KP)催化剂,搅拌均匀,然后在130℃下反应4小时,使乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)形成。
4. 结束反应后,将溶液冷却至室温,加入水,使溶液呈浊液,然后放凉至5℃,使共聚物沉淀,滤液,洗涤,干燥,得到乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)。
三、表征1. 质量分析:通过比色法测定乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)的组成,以及它的组分的相对含量。
2. 热分析:通过热重分析仪(TGA)和差热分析仪(DSC)测试乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)的熔融温度、热重损失率、开裂温度等性能指标。
3. 力学性能测试:通过拉伸、压缩、抗张强度等性能指标,测定乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)的力学性能。
4. 表观形态:通过光学显微镜观察乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)的表观形态。
四、总结以上就是乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成与表征的详细过程,乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成可以分为双体接枝反应和单体接枝反应,而其表征可以采用质量分析、热分析、力学性能测试和表观形态等方法。
丙烯酸与马来酸酐共聚物结构式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述丙烯酸与马来酸酐共聚物是一种重要的高分子材料,具有广泛的应用前景。
丙烯酸是一种具有活性双键的单体,而马来酸酐则是一种含有酐官能团的单体。
通过共聚反应,丙烯酸与马来酸酐可以发生聚合反应,形成共聚物。
丙烯酸与马来酸酐共聚物具有许多独特的结构和性质。
在共聚物中,丙烯酸和马来酸酐单体的结构互相交错排列,形成了一种交联的网络结构。
这种特殊的结构赋予了共聚物良好的机械性能和热稳定性,使其在许多领域都有广泛的应用,如涂料、粘合剂、弹性体材料等。
此外,丙烯酸与马来酸酐共聚物还具有良好的可控性和可调性。
通过调整单体比例和聚合条件,可以控制共聚物的结构和性质,实现对其力学性能、热学性能、透明度等方面的调控。
这使得共聚物在实际应用中能够更好地满足不同需求。
在本文中,我们将详细介绍丙烯酸和马来酸酐的结构式,并重点讨论丙烯酸与马来酸酐共聚物的结构式。
同时,我们还将探讨共聚物在不同领域的特性和应用。
通过深入了解丙烯酸与马来酸酐共聚物的结构和性质,可以为其进一步的研究和应用提供参考和指导。
本文的目的在于提供一个全面的概述和了解,以促进对丙烯酸与马来酸酐共聚物的研究和应用的进一步发展。
同时,我们也将总结目前对该共聚物的研究成果,探讨其未来的研究方向和发展趋势。
期待本文能够为相关领域的科研工作者和技术人员提供有益的参考和指导。
文章结构部分的内容可以包括以下几点:1.2 文章结构本文将首先介绍丙烯酸的结构式,然后探讨马来酸酐的结构式,接着阐述丙烯酸与马来酸酐共聚物的结构式。
最后,将讨论这种共聚物的特性和应用。
通过这样的结构安排,读者将能够全面了解丙烯酸与马来酸酐共聚物的形成机理和功能特点。
首先,在第二部分的开头,将介绍丙烯酸的结构式。
丙烯酸是一种重要的有机化合物,具有独特的化学结构。
本文将详细描绘丙烯酸的分子结构和化学键的排列方式,以及与其它化合物相比的特殊性质。
接下来,第二部分将继续介绍马来酸酐的结构式。
淀粉改性丙烯酸的制备及其性能的研究摘要:丙烯酸酯类单体共聚获取的乳液就是丙烯酸,丙烯酸作为配制的乳液具备施工简便、耐碱性好、耐水性强以及粘接度高等诸多特点。
近年来,原材料不断上涨,人们愈加重视环保,针对淀粉改性丙烯酸展开进一步研究将是必经之路。
众所周知,淀粉属于天然可再生资源,无污染,可降解,不会威胁环境,是用之不竭、取之不尽的。
本文将以淀粉改性丙烯酸为例,针对其性能展开深入剖析,仅供相关人士参考借鉴。
关键词:淀粉改性丙烯酸;制备;性能;研究1淀粉改性丙烯酸絮凝剂的合成实验原理淀粉与丙烯酸在引发剂的作用下,首先让淀粉分子失去一个氢,产生淀粉自由基,然后自由基与单体相结合,通过链增长成为聚合物,再通过交联剂的作用使得链与链之间进行交联,形成一个网络结构,如图1所示。
图1淀粉改性丙烯酸接枝交联反应2淀粉接枝丙烯酸高分子絮凝剂的合成流程单体与淀粉质量比应该是10:3,用一定量氢氧化钠中把丙烯酸中和度调到90%,形成丙烯酸盐和淀粉质量3%的交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺,混合后,备用。
在250ml的三口圆底烧瓶中加入一定量的玉米淀粉与水,并将其放置恒温水浴锅中,然后安装搅拌设备,实施搅拌,升至凝胶温度,再将其拿出进行降温,等达到反应温度时,可将1.8moL引发剂过硫酸钾加入到烧瓶中实施搅拌,时间控制在10分钟左右,加入单体混合物与还原剂亚硫酸氢钠,通入氮气保护,待一段时间得到完全反应后,在容器中直接倒入成品,随后置于纺织恒温干燥箱对其实施烘干,待完全烘干后可粉碎使用。
3最佳工艺条件3.1反应温度对接枝率影响基于各种条件不变的前提下,从图2中可以得知,只有反应温度会改变,在聚合反应温度的不断提升下,接枝率也将得到快速升高,接枝率在温度达到80度后还会出现下降情况。
在反应温度的不断升高期间,会逐渐加大活性链终止速度与链转移反应速度,以此来降低淀粉接枝聚合反应的转化率与接枝率,故而最佳且较为适宜的反应温度就是80度。
淀粉-丙烯酸接枝共聚物的制备及其吸水性能研究实验人:班级:学号:淀粉-丙烯酸接枝共聚物的制备及其吸水性能研究一、实验目的学习并掌握淀粉接枝聚丙烯酸吸水树脂的制备原理和方法;了解吸水树脂的吸水原理;学习并掌握吸水树脂的相关表征;接枝率、交联度、吸水率和保水率等测定方法;学习并掌握参数改变法进行实验的设计与优化;明确树脂结构与吸水性能的关系二、实验背景高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料,具有高吸水性、高保水性等特点,广泛用于农林园艺、生理卫生用品、建筑、医药和化妆品等行业。
经过众多研究者的努力,由高吸水性树脂与其他材料复合而成的密封胶,已用于建筑嵌缝、钢板桩和管接头等嵌缝密封,以替代密封和粘接材料。
丙烯酸盐聚合物被认为是最具发展前景的吸水性树脂,其生产成本低廉、制备工艺简便且产品质量稳定。
清华大学高分子研究所开发的密封胶条用高吸水性聚丙烯酸类树脂,具有高吸水保水率及吸水速率快等优点,与橡胶相容性良好;将其引入密封胶条后,胶条仍保持应有的强度,并具有稳定的化学性质、光热性能且不易分解变质。
淀粉系(SAR)除具有一般SAR的吸水容量大、吸水速度快、保水能力强等优点外,还具有生物可降解性,被认为是一种环境友好型材料。
三、实验原理淀粉系高吸水性树脂是指淀粉与乙烯单体在引发剂的作用下或经辐射制得的吸水性淀粉接枝树脂。
淀粉系吸水性树脂(SAR)的主链骨架为淀粉,在其主链或接枝侧脸上含有亲水性基团(-OH、-COOH、-CONH2等),经轻度交联形成一个有主链、支链和低交联度的三维空间网状结构。
淀粉接枝丙烯酸类吸水性树脂主要是淀粉接枝丙烯酸、甲基型丙烯酸或其它烯烃羧酸。
其制备原理包括离子型接枝共聚和自由基型接枝共聚。
淀粉与乙烯基单体接枝共聚物的制备,一般采用自由基引发、即通过一定的方式,先在淀粉的大分子上产生初级自由基,然后引发接枝具有不饱和键的单体,使淀粉自由基与其发生亲和连锁反应。
引发淀粉成为自由基的手段主要有物理方法和化学方法两种方法。
丙烯酸酯—马来酸酐共聚物的红外光谱分析
丙烯酸酯-马来酸酐共聚物的红外光谱分析主要用于确定该共聚物的化学结构和分子结构。
以下是常见的分析方法:
1. 采集红外光谱:将共聚物样品放置在红外光谱仪中,使其受到红外辐射并记录吸收光谱。
2. 观察吸收峰位置:红外光谱图中的吸收峰代表了共聚物中各种功能基团的振动。
根据常见的吸收峰位置与强度,可以初步确定共聚物的成分。
3. 检查共聚物结构:通过与已知物质的红外光谱图进行比较,可以确定共聚物中的官能团、键的存在情况,进而推测共聚物的结构。
例如,丙烯酸酯过氧化物可能存在C=O的吸收峰,马来酸酐可能具有酰亚胺官能团等。
4. 分析共聚物配比:根据吸收峰的强弱可以初步判断丙烯酸酯和马来酸酐在共聚物中的配比。
吸收峰的强度与样品中官能团的摩尔浓度成正比。
5. 评估纯度和杂质:红外光谱分析还可用于评估共聚物的纯度和检测有机杂质。
纯度高的共聚物样品应该只具有少量不同官能团的振动吸收峰,而杂质会导致吸收峰增多或移动。
丙烯酸酯-马来酸酐共聚物的红外光谱分析是一种常见且有效的方法,用于确定共聚物的结构与组成,并评估其纯度和杂质情况。