丙烯酸酯及其共聚物的红外光谱鉴
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橡胶鉴定红外光谱法1 范围本标准规定了用两种红外光谱法对生胶、硫化胶、未硫化胶及热塑性弹性体进行鉴定的方法。
第一种方法是透射分析法。
第二种方法是反射分析法。
使用反射分析法(衰减全反射ATR)和透射分析法(薄膜)得到的光谱比较图参见附录A。
反射分析法和透射分析法都包括了使用橡胶的热解产物进行测定,或者通过薄膜法对溶液制膜或模压制膜(只限生胶)进行红外分析。
典型的红外光谱图参见附录B。
本方法应有试验经验人员进行样品的制备和红外光谱的分析。
为获得更好的结果,按照产品说明书操作光谱仪。
本标准中不包括红外光谱仪的详细操作说明。
本方法仅适用于定性分析。
2 橡胶的种类2.1 概要两种方法都适用于生胶、硫化胶和未硫化胶。
它们均适用于以下类型的单一或二元并用橡胶(小比例聚合物含量通常为总量的10%到20%)的鉴定(除4.2外)。
M 系列丙烯酸酯类橡胶(ACM):丙烯酸乙酯(或其它丙烯酸酯)和少量硫化促进剂单体的共聚物。
丙烯酸乙酯(或其它丙烯酸酯)和乙烯的共聚物(AEM)。
氯化聚乙烯橡胶(CM)和氯磺化聚乙烯橡胶(CSM):本方法不能区分氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯橡胶,也不能区分不同类型牌号的氯磺化聚乙烯橡胶。
乙烯-丙烯共聚物(EPM)和乙烯、丙烯与二烯烃的三聚物(EPDM):本方法不能区分这两种聚合物。
但是可以给出乙烯/丙烯比例的一些信息。
氟橡胶(FKM):热解物分析可能给出不同牌号氟橡胶的信息。
O系列聚环氧氯丙烷(通称氯醚橡胶)(CO):环氧乙烷和环氧氯丙烷的共聚物(也称氯醚共聚物或氯醚橡胶)(ECO)和环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚的三聚物(GECO)。
热解物分析并不能区分不同类型牌号的氯醚橡胶。
Q系列聚二甲基硅氧烷(MQ),聚甲基苯基硅氧烷(PMQ)和聚甲基氟硅烷(FMQ):热解物分析可以区分聚甲基苯基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷。
R系列丁二烯橡胶(BR):热解物分析不能区分具有不同异构体比例的丁二烯橡胶。
2021 年 8 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Aug. 2021文章编号:1003-9015(2021)04-0640-09PACMO-b-PVC-b-PACMO共聚物的合成和表征韩剑鹏1,2, 包永忠1,2(1. 化学工程联合国家重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院, 浙江杭州 310027;2. 浙江大学衢州研究院, 浙江衢州324000)摘要:为拓展聚氯乙烯(PVC)嵌段共聚改性,以由单电子转移-蜕化链转移(SET-DT)活性自由基聚合制备的含活性碘末端的PVC (I-PVC-I)为大分子引发剂、Na2S2O4/NaHCO3为催化体系,进行丙烯酰吗啉SET-DT活性自由基溶液聚合,合成聚丙烯酰吗啉-b-聚氯乙烯-b-聚丙烯酰吗啉(PACMO-b-PVC-b-PACMO)共聚物,研究了丙烯酰吗啉聚合动力学、共聚物结构和表面特性。
结果表明,在浓度相同的情况下,I-PVC-I分子量越大,嵌段共聚反应速率越大;PACMO-b-PVC-b-PACMO共聚物存在2个玻璃化转变区,随着PACMO质量分数的增加,对应2个转变区的玻璃化温度t g1和t g2均增加;聚合物溶度参数计算表明PVC和PACMO不相容,原子力显微镜观察旋涂膜发现PACMO-b-PVC-b-PACMO共聚物自组装形成“海-岛”结构,随着PVC质量分数的增加,“岛相”PVC逐渐增加直至聚并;随着PACMO质量分数增加,PACMO-b-PVC-b-PACMO共聚物薄膜与水的接触角变小,共聚物具有更好的亲水性。
关键词:活性自由基聚合;聚氯乙烯;聚丙烯酰吗啉;嵌段共聚物中图分类号:TQ325.3 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-9015.2021.04.008Synthesis and characterization of poly(N-acryloyl morpholine)-b-poly(vinyl chloride)-b-poly(N-acryloyl morpholine) copolymersHAN Jian-peng1,2, BAO Yong-zhong1,2(1. State Key Laboratory of Chemical Engineering, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China; 2. Institute of Zhejiang University-Quzhou, Quzhou 324000, China)Abstract:In order to extend the modification method of PVC by block copolymerization, poly(N-acryloyl morpholine)-b-poly(vinyl chloride)-b-poly(N-acryloyl morpholine) (PACMO-b-PVC-b-PACMO) copolymers were synthesized by single electron transfer-degenerative chain transfer (SET-DT) living radical polymerization (LRP) of N-acryloyl morpholine in solutions, using iodine terminated PVC (I-PVC-I) prepared by SET-DT LRP as initiators, and Na2S2O4/NaHCO3as catalyst. The polymerization kinetics, structures and surface characters of copolymers were studied. The results show that the greater the molecular weight of the I-PVC-I initiator, the higher the reaction rate of block copolymerization at the same concentration. PACMO-b-PVC-b-PACMO copolymers had two glass transition regions, and the glass transition temperatures t g1 and t g2 of two regions increased with increase of the PACMO contents in copolymers. The calculation of polymer solubility parameters indicated that PVC block and PACMO block were incompatible. AFM observation on spin-coated copolymer films showed the self-assembly of PACMO-b-PVC-b-PACMO copolymers into "sea-island" structure, and domain size of PVC "island phase" was gradually increased with PVC content in copolymers until the coalescence of PVC phase. The contact angles between PACMO-b-PVC-b-PACMO copolymer films and water decreased with increase of PACMO contents in copolymer, indicating that the copolymers have better hydrophilicity.Key words: living radical polymerization; poly(vinyl chloride); poly(N-acryloyl morpholine); block copolymer收稿日期:2020-11-17;修订日期:2021-03-05。
丙烯酸乳液红外光谱1.引言1.1 概述概述丙烯酸乳液是一种广泛应用于涂料、胶黏剂、纸张涂覆等领域的重要材料。
它具有良好的稳定性、可调控的粘度和优异的附着性能,因此备受关注。
而红外光谱作为一种非常有用的表征手段,可以通过对物质分子振动和转动的观察,来揭示物质的组成、结构以及各种功能性基团。
本文将探讨丙烯酸乳液在红外光谱中的表现和应用。
首先,我们将介绍红外光谱的基本原理,包括红外辐射与物质的相互作用原理,以及红外光谱图的解读方法。
然后,我们将详细介绍丙烯酸乳液的特性,包括其化学成分、形态结构和性能特点等。
进而,我们将重点讨论红外光谱在丙烯酸乳液分析中的应用,包括通过红外光谱图谱解析丙烯酸乳液中各个组分的含量和结构等。
通过本文的研究,我们希望能够更加深入地了解丙烯酸乳液的特性和红外光谱的应用价值。
这将有助于更好地理解丙烯酸乳液的性质和用途,并为其在相关领域的应用提供科学依据和技术支持。
同时,我们也将为相关研究提供新的思路和方向,推动该领域的发展和创新。
需要注意的是,本文的研究仅限于丙烯酸乳液的红外光谱分析,尚未包括其他表征方法和领域的讨论。
因此,读者在阅读本文时要有一个明确的范围和理解,以利于更好地把握文章的主旨和内容。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式来编写:本文主要包括以下几个部分的内容:引言、正文和结论。
引言部分将对本文要涉及到的主题进行概述,并介绍文章的结构和目的。
正文部分将详细介绍红外光谱的基本原理和丙烯酸乳液的特性。
首先,我们将介绍红外光谱的基本原理,包括什么是红外光谱以及其应用领域等。
然后,我们将详细探讨丙烯酸乳液的特性,包括其组成、性质和应用等方面的内容。
最后,在结论部分,我们将总结红外光谱在丙烯酸乳液研究中的应用,并对本文所述内容进行总结和归纳。
通过以上所述,读者将能够了解到红外光谱在丙烯酸乳液红外光谱中的应用情况,并对丙烯酸乳液的特性有进一步的了解。
1.3 目的本文旨在研究和探讨丙烯酸乳液的红外光谱特性。
FTIR方法测定苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中单体含量第23卷,第3期2006年5月光谱实验室ChineseJournalofSpectroscopyI~aboratoryV01.23,NO.3May,2006BP神经网络一FTIR方法测定苯乙烯一丙烯酸丁酯共聚物中单体含量常勇①(沈阳工业大学辽阳校区石油化I学院辽宁省辽阳市111003)摘要利用红外特征峰波数偏移值与单体含量间的非线性定量关系,BP人工神经网络一FTIR法在较宽的含量范围(1O%一9O之间)之内,准确测定了苯乙烯一丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯单体含量,回收率在97.3%一1O1.8%之间.关键词人工神经网络,傅里叶变换红外光谱,苯乙烯,丙烯酸丁酯.中圈分类号:0657.33文献标识码:B文章编号:1004—8138(2006)03—0574—031前言在高分子领域,非极性单体(如苯乙烯)和极性单体(如丙烯酸酯)的共聚物由于包含极性不同的两种单体,有特殊的性质和潜在的应用价值,已经引起广泛关注D].常用的分析,表征手段是HNMR方法[43和裂解色谱法等].候琼等采用Suzuki偶合方法合成9,9-二辛基芴和噻吩的共聚物(一种新型发光材料)的过程中,发现随着聚芴主链中噻吩含量的增加,UV最大发光波长发生红移[6].作者利用FTIR表征苯乙烯一丙烯酸丁酯无规共聚物时,也发现类似情况:随丙烯酸丁酯含量逐渐增加,苯乙烯,丙烯酸丁酯的特征峰(苯环峰和羰基峰)波数发生了非线性偏移(当共聚物中丙烯酸丁酯质量百分含量从4增加到97时,丙烯酸丁酯的羰基特征峰波数从1726.9偏移到1732.1cm_.,苯乙烯的苯环特征峰从696.96偏移到701.54cm),偏移值与单体含量存在非线性定量关系.鉴于此,本文采用BP人工神经网络一FTIR结合,利用特征峰波数与单体含量间的非线性定量关系,测定了苯乙烯一丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯含量,取得了令人满意的结果.2原理与方法在红外分析中采用最多的校正方法为偏最/j,,-乘法和主成分回归法,这些方法在光谱参数与化学量测值为线性关系时,取得的结果令人满意.但是当光谱参数与化学测量值存在非线性关系时,采用上述方法很难达到理想的效果.但人工神经网络是解决非线性问题的有效手段口].BP网络是一种多层前馈神经网络,其神经元的变换函数是S型函数,它可以实现从输入到输出的任意的非线性映射.由于权值的调整采用反向传播(BackPropagation)的学习算法,因此也常称其为BP网络.在确定了BP网络的结构后,利用输入输出样本集对其进行训练,也即对网络的权值和阚值进行学习和调整,以使网络实现给定的输入输出映射关系.经过训练的BP网络,对于不是样本集中的输入也能给出合适的输出,这种性质成为泛化(generalization)功能.从函数拟合的寅①联系入,电话l(0419)5366178(-'~),(0419)5365Z99(,)),),手机l(0)130****8377~E—maillchangyongok~163.corn作者简介,'g~(1971--),男,辽宁省辽阳市入,讲师,在读博士.从事光谱分析及其他仪器分析方法的研究和应用.收藕日期l2006一O1—2O,接受日期l2006—02—20第3期常勇:BP神经网络一FTIR方法测定苯乙烯一丙烯酸丁酯共聚物中单体含量575度看,这说明BP网络具有插值功能.BP网络通常有一个或多个隐含层,隐含层中的神经元均采用s型变换函数,输出层的神经元采用纯线性变换函数,那么整个网络的输出可以取任意值,经过训练能够很好地逼近任意函数.].3实验部分3.1聚合与FTIR表征3.1.1仪器设备4D型水浴锅(辽阳市恒温仪器厂);TG328A光学读数天平(湖南长沙市湘仪天平仪器厂);Nexus470智能型傅里叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司).3.1.2主要试剂苯乙烯(分析纯);丙烯酸丁酯(分析纯);过氧化苯甲酰(分析纯).3.1.3实验方法采用过氧化苯甲酰作引发剂,不同配比(丙烯酸丁酯质量百分含量以3步进,从4增加到97)的苯乙烯,丙烯酸丁酯,在90'C水浴中聚合2h.3.1.4表征使用红外光谱仪对聚合物切片进行测量.3..2软件与硬件本研究的人工神经网络程序用MATIAB编写,计算在129—8M内存,奔腾4处理器的个人电脑上完成.4结果与讨论4.1训练样本分别合成32份不同配比的共聚物,其中丙烯酸丁酯质量百分含量以3步进,从4增加到97,分别在Nexus470智能型傅里叶变换红外光谱仪上测量苯环峰和羰基峰的波数,取其中4份作为分析样本,其他28份作为训练样本,进行网络训练,确定最佳参数.参数确定后,输入4份分析样本的特征峰波数值,预测单体含量,计算回收率.4.2参数的确定参数将影响人工神经网络的性能,学习速率,动量项,以及网络节点数等,都是应用神经网络时必须确定的.4.2.1隐含层的节点数本研究中,将隐含层的节点数分别设定为1到10之间,比较在不同节点数,神经网络的预测误差变化.图1所示,随隐含层节点数的不断增加,网络预测误差不断下降,但节点数过大,收敛速度减慢.从图1中可以看出,当隐含层节点数为5时,神经网络预测误差最小,故本文研究中,取隐含层节点数为5.42.2迭代次数当预测误差达到要求后,增加迭代次数对网络性能影响不是很大,但过多的迭代会造成不必要地浪费时间,而且有时会出现随迭代次数增加,预测误差反而增大的现象.本文研究中迭代292次时就达到了预测误差,随迭代次数增加,预测误差变化不明显,故本文确定迭代次数为350次,见576光谱实验室第23卷图2.8O604o嚣殿2O隐含层节点数图1预测误差与隐含层节点数之间的关系j{l!{躲匿迭代次数图2迭代292次(epoch)网络平方误差(sum-squarederror)变化曲线4.2.3学习速率和动量项学习速率是人工神经网络的重要参数,通过改变学习速率,确定学习速率为0.02时,网络性能最好.由于学习速率是个很小值,网络不会出现大的震荡,故选动量项为0.4.3预测结果表1丙烯酸丁醑含-预测结果(,.,,%)在上述参数确定的前提下,将预测样本的特征峰波数值输人到训练好的神经网络计算得到丙烯酸丁酯含量,结果如表1所示.5结论(1)本研究成功地采用BP人工神经网络一FTIR结合的手段,利用红外特征峰波数与单体含量间的非线性定量关系,测定了苯乙烯一丙烯酸丁酯共聚物中丙烯酸丁酯含量. (2)在较宽的含量范围(10一9O之间)内,都能进行准确测量.参考文献[1]邹友思.邱志平.庄荣传等.甲基丙烯酸丁酯和苯乙烯的原子转移自由基共聚[j-I.合成化学.1998.6(1)tl一3.【幻廖正福.许东颖.赵建青等.结构可控PBMA—b—PSt嵌段共聚物的合成及结构表征[J].桂林工学院.2002.22(1)t59—62.[3]王晓松.应圣康.二十一世纪新材料合成技术——.活性"自由基聚合的发展与前景[j-I.合成橡胶.1998.21(3)t129一l34.E4]陆志豹.吴平平.朱清仁等.核磁共振法测定苯乙烯和甲基丙烯酸正丁酯竞聚率的研究[j-I.高分子.1996.(1):47—53.[s-I徐正炎.裂解色谱法分析苯乙烯?丙烯酰胺共聚物[J].分析化学.1991.19(7):796—798.[6]侯琼.牛于华.杨伟等.芴与噻吩发光共聚物的合成及其电致发光性能[J].高分干.2003.(2)tl6l一164.[7]王艳斌.袁洪福.陆婉珍等.人工神经网络用于近红外光谱测定柴油闪点[J].分析化学.2000.28(9):1070--1073.c8]楼顾天.施阳.基于MA TLAB的系统分析与设计一神经网络[M].西安:电子科技大学出版社.1999.10.[9]黄华江.实用化.T-计算机模拟一MA TLAB在化学工程中的应用[M].北京:化学工业出版社.2004.278. DeterminationofMonomerinPhenylethylene—ButylAcrylateCopolymerbyBPANN-FTIRMethodCHANGY ong(Colh,geofPctrochemicalEngineering?ShenyangUniversityofTechnology.L&oyan g.Lia~ffng111003.P.R.Chh,a)AbstractMonomerofphenylethylene—butylacrylatecopolymerwasdeterminedbyBPANN' FTIRmethodbasedonanonlinearrelationshipofcharacteristicInfraredabsorptionwavelengthandcontentofthemonomerinwiderange(contentofmonomer:10一9O)withrecoveriesof97.3一101.8.KeywordsBPANN,FTIRSpectroscopy,Phenylethylene,ButylAcrylate...{,08"一|。
丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物使用温度丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物是一种广泛应用于工业生产中的重要材料,它具有优良的性能和广泛的应用领域。
在不同的应用领域中,该三元共聚物的使用温度也会有所不同。
本文将分析丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物的性能特点,以及在不同温度下的应用情况。
首先,让我们了解一下丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物的性能特点。
丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物具有良好的耐热性,具有良好的耐化学性能,同时还具有优异的抗紫外线性能。
这些性能使其在不同的领域有着广泛的应用,比如建筑材料、电子材料、汽车零部件、航空航天材料等领域。
在不同的应用领域中,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物的使用温度也会有所不同。
首先,在建筑材料领域,由于丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物具有良好的耐热性和耐化学性能,因此可以应用于建筑材料的制造中,比如用于生产耐高温、耐腐蚀的建筑材料。
在这种情况下,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物的使用温度可以达到200℃以上。
在电子材料领域,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物可以应用于生产高性能的电子材料,比如用于生产高温电子设备的绝缘材料。
在这种情况下,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物的使用温度可以达到250℃以上。
在汽车零部件和航天材料领域,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物可以应用于生产高性能的汽车零部件和航天材料,比如用于生产汽车引擎盖、航天器的隔热材料等。
在这种情况下,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物的使用温度可以达到300℃以上。
总之,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物具有优良的性能和广泛的应用领域,在不同的应用领域中也会有不同的使用温度。
因此,在生产和应用中需要根据具体情况进行选择,以确保其在不同温度下都能发挥出良好的性能。
丙烯酸酯及其共聚物的红外光谱鉴
丙烯酸酯及其共聚物的红外光谱鉴定:
1、简介
丙烯酸酯及其共聚物是一类重要的高分子材料,在化学、轻工、石油、橡胶等各个领域都有广泛应用,从而将红外光谱鉴定应用于丙烯酸酯及其共聚物高分子材料上,可以快速、准确地检测丙烯酸类高分子材料的物理性能,表征各种重要的丙烯酸酯及共聚物的结构特性,为该类高分子材料的品质控制提供有效的技术支持。
2、原理
丙烯酸酯及其共聚物的红外光谱鉴定依靠的是电子态红外光谱法,该法的研究原理是:物质在分子共振状态下,会发射出可被检测的红外光谱,这种红外光谱特性受到该物质结构特性(功能结构及形态结构)的大量影响,且又不受检测环境的影响,所以可以确定不同物质的光谱,也可以准确鉴别不同物质的光谱特性,最终实现对不同物质的结构、特性的检测及鉴定。
3、性能
丙烯酸酯及其共聚物的红外光谱鉴定具有准确度高、快速性强等特点,可以瞬时测定丙烯酸酯及其共聚物的取向指数、解向指数、聚合物稠度、收缩率、再聚物含量、嵌段链接单元含量等指标。
特别是可
以灵敏准确地测定丙烯酸酯及其共聚物中单体组成成分的含量,并可快速准确地测定出丙烯酸酯类聚合物的温度、物性参数等数据,且子结构的研究及特性的鉴定都十分重要。
4、应用
丙烯酸酯及其共聚物的红外光谱鉴定主要应用于丙烯酸酯及其共聚物高分子材料的物性参数,特别是它可用于研究聚合物中丙烯酯单体组成及子结构的特性。
用它可快速准确地测定出丙烯酸酯类聚合物的温度、结构特性、附加剂等特性,并可以研究聚合物的组分结构,为丙烯酸酯及其共聚物制造及使用提供重要的技术支撑。
纯丙烯酸酯在傅里叶变换红外光谱法中的应用有哪些傅里叶变换红外光谱法是一种广泛应用于化学和材料科学领域的分析技术。
该技术利用红外光谱仪来测量样品的光谱特征,从而确定样品的成分和结构。
纯丙烯酸酯是一种常见的合成树脂,广泛应用于化学和材料科学领域。
在本文中,我们将探讨纯丙烯酸酯在傅里叶变换红外光谱法中的应用。
一、纯丙烯酸酯的傅里叶变换红外光谱图谱在进行纯丙烯酸酯的傅里叶变换红外光谱分析之前,我们需要先了解纯丙烯酸酯的光谱特征。
纯丙烯酸酯的红外光谱图谱通常显示出以下典型峰位:1. 1730 cm-1,表示羧基(C=O)的伸缩振动2. 1450 cm-1,表示烯丙基(C=C)的伸缩振动3. 1200 cm-1,表示丙烷基(CH3)的伸缩振动4. 720 cm-1,表示烷基(CH2)的弯曲振动这些峰位可用于确定纯丙烯酸酯的成分,并评估其结构和质量。
二、纯丙烯酸酯在材料科学中的应用纯丙烯酸酯是一种重要的合成树脂,可用于制备各种聚合物和共聚物。
这些材料在化学和材料科学领域中具有广泛的应用,包括聚合物涂料、塑料、纤维、粘合剂和增塑剂等。
由于纯丙烯酸酯的合成方法比较简单,成本较低,因此在工业生产中得到了广泛应用。
三、纯丙烯酸酯在傅里叶变换红外光谱中的应用傅里叶变换红外光谱法被广泛应用于化学和材料科学领域中对复杂化合物的结构和成分的研究。
纯丙烯酸酯的傅里叶变换红外光谱同时具有丰富的信息和清晰的数据,并能够确定薄膜中的化合物成分。
傅里叶变换红外光谱法可用于纯丙烯酸酯以及其聚合物和共聚物的分析。
四、结论纯丙烯酸酯是一种广泛应用于化学和材料科学领域的合成树脂。
傅里叶变换红外光谱法是一种快速、准确、非破坏性的分析技术,可用于确定纯丙烯酸酯的成分和结构,以及其聚合物和共聚物。
在化学和材料科学的实践中,傅里叶变换红外光谱法为我们提供了丰富的信息,为化学和材料科学领域的研究奠定了坚实的基础。
丙烯酸酯及其共聚物的红外光谱鉴定顾福铭 刘宏光(丹东轻化工研究院118002)摘 要本文较系统地阐述了丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与其他单体的共聚物的分子结构及其对应的红外光谱。
提供了分辨该类聚合物所用的单体的方法,对丙烯酸酯系列产品的鉴定、剖析、检验和新产品开发具有一定的指导作用。
关键词 〗丙烯酸酯 皮革涂饰 红外光谱丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物及与其他单体的共聚物在涂料工业中应用领域很广泛。
该树脂有色浅、柔软、光亮、耐候、耐热、耐腐蚀等多种特点,通过配方及工艺方法改进,可制出各具特色的多种树脂。
在皮革涂饰方面也长期占有重要的位子。
下面材料仅是根据多年来对红外光谱鉴定、剖析工作的归纳和总结。
但愿对从事这方面工作的同志有帮助,作参考。
1 一种单体组成的丙烯酸酯聚合物1.1丙烯酸和甲基丙烯酸型聚合物红外光谱特征峰在2500—3600cm[-1]之间,这是代表COOH中缔合OH的特征与2800—3000cm[-1]的烷基特征峰形成山峰形状。
1700cm[-1]是COOH中C=O峰,1240—1260cm[-1]和1160—1180cm[-1]这一对峰是C—O反对称和对称伸展振动特征峰。
两者区别是甲基丙烯酸还是丙烯酸的聚合物就在于这对峰。
前者两峰明显分开,且1170cm[-1]峰的强度大于1250cm[-1]。
后者该两峰连在一起,两峰强度几乎相等,形成1160cm[-1]到1260cm[-1]一个宽峰。
如果对美国的Rohm H aas公司的Retan540皮革鞣剂做红外光谱图就是前者。
1.2 丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯型的聚合物丙烯酸酯聚合物及甲基丙烯酸酯型的聚合物红外光谱特征有相同的地方即都有羰基C=O,在1730cm[-1]的强峰及1250cm[-1]、1170cm[-1]处分别是C—O)的反对称和对称伸展振动的特征峰,且1170cm[-1]峰大于1250cm[-1]的峰。
两者的明显区别是甲基丙烯酸的酯在1170cm[-1]处峰分裂成1160cm[-1]和1180cm[-1]两个峰,而1250cm[-1]处峰也分裂成1240cm[-1]和1260cm[-1]两个峰。
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。
甲基丙烯酸丙烯酸乙酯共聚物水分散体检验操作规程1 目的:建立甲基丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物水分散体检验操作规程。
2 适用范围:适用于甲基丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物水分散体的检验操作。
3 职责:检验人员对本规程的实施负责。
4 规程:4.1 编制依据:JX20020020。
4.2 质量指标:见《甲基丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物水分散体质量标准》。
4.3 仪器与用具:旋转式黏度计、红外分光光度计、酸度计、电子天平、水浴锅、电热恒温干燥箱、电阻炉、液相色谱仪。
4.4 试药与试液:甲醇、硫酸、过氧化氢、磷酸盐缓冲液、氢氧化钠滴定液。
4.5 操作方法4.5.1 性状:本品为乳白色低黏度的液体,具有微弱的特殊气味。
本品能与任何比例的水混溶,呈乳白色。
与丙酮、乙醇或异丙醇(1:5)混合,开始会有沉淀析出,加过量溶剂后溶解成透明或略微浑浊的黏性溶液。
本品能与1mol/L氢氧化钠(1:2)混合成透明或略微浑浊的黏性溶液。
相对密度:取本品,按《相对密度测定操作规程》测定,应为1.062-1.072。
黏度:取本品,按《黏度测定操作规程》第二法测定,用旋转式黏度计,转子S41,转速每分钟30转,在20℃时的动力黏度应为3-10mPa.s。
酸值:照含量测定项下方法测定,以测得的甲基丙烯酸单元(百分含量值)乘以6.517,应为300-330。
4.5.2 鉴别4.5.2.1 红外光谱:取本品约0.1ml,置蒸发皿中,在水浴上蒸干,残渣加甲醇数滴使溶解,滴于溴化钾片上,置红外灯下干燥,照《红外光谱测定操作规程》测定,本品的红外光吸收图谱应与所附对照图谱一致。
4.5.2.2 物理反应:取本品,倒在玻璃板上,待挥发至干后,应形成一透明的膜。
4.5.3 检查4.5.3.1 酸度:取本品,按《pH值测定操作规程》检验,pH值应为2.0-3.0。
4.5.3.2 蒸发后残留物量:取本品1g,精密称定,置水浴上蒸发至干,再在110℃干燥3小时,遗留残留物应为本品的28.5%-31.5%。
苯乙烯丙烯酸酯共聚物的分子量研究刘安华 吴璧耀(精细化工系)摘 要 研究了聚合条件对苯乙烯丙烯酸酯共聚物的分子量的影响1结果表明,单体浓度、引发剂浓度和链转移剂浓度三者之间存在交叉影响,即各因素对分子量的影响会随着其他因素的改变而出现逆转1关键词 苯乙烯;丙烯酸酯;共聚;分子量分类号 O 625.12;O 632.50 引 言在功能性高分子化合物的合成中,往往采用不同单体的共聚,使其在功能团分布、介质相容性以及分子链的刚柔性等方面达到综合平衡1此外,在偶联剂、表面活性剂和分散剂等起界面改性作用的领域中,视其作用机理的不同,对分子量的要求也有区别1如分散稳定作用的空间位阻稳定化机理中,要求阻碍层的适宜厚度为10nm [1]1而这个厚度对应着一定的分子量1所以,分子量的控制在这类高分子的合成中是一个关键问题1本文对这类共聚合反应中单体配比、引发剂及链转移剂对分子量的影响进行了研究11 实 验111 主要原料苯乙烯(St ),CP ,上海试剂一厂;甲基丙烯酸甲酯(MM A ),CP ,上海试剂厂;丙烯酸乙己酯(EHA ),CP ,上海试剂一厂;偶氮二异丁腈(A I BN ),CP ,上海试剂四厂;巯基乙醇,CP ,上海试剂一厂;甲苯,CP ,武汉有机合成厂1各单体经蒸馏纯化后,冷藏备用;偶氮二异丁腈(A I BN )经氯仿甲醇重结晶、干燥,冷藏备用;甲苯经无水氯化钙干燥脱水1112 实验方法11211 共聚物的制备 在反应瓶里加入一定量的甲苯、单体、引发剂和链转移剂巯基乙醇的混合溶液1封口抽真空并用氮气释放真空,反复五次1然后放入60℃的油浴中反应24h 1反应结束后,反应物于搅拌下倾入甲醇中反沉淀,沉淀物于真空烘箱中在低于50℃的条件下干燥24h .11212 红外分析 将制备的共聚物再溶于甲苯中,经溴化钾涂片后用PYE U N I CAM SP 3300红外光谱仪作红外光谱分析111213 分子量测定 将干燥的共聚物溶于甲苯中,配成质量浓度10kg m 3的溶液1用乌氏粘度计测量溶液的比浓粘度(Γsp C )和特性粘数(Γ),计算粘均分子量(M {Γ)[2].2 结果与讨论收稿日期:1996—02—021997年6月JOU RNAL O F W U HAN I N ST ITU T E O F CH E M I CAL T ECHNOLO GY Jun .1997211 红外分析由反应产物的红外谱图可见,在链转移剂存在下,丙烯酸酯苯乙烯共聚物的红外谱线上,3500c m -1处有一明显羟基吸收峰,而处于1740c m -1(>C O )、1200c m -1(-COO -)、1450c m -1(C -CH 3)以及1500c m -1()的吸收峰等证实,该产物是带羟基的丙烯酸酯苯乙烯共聚物1212 单体配比对共聚物分子量的影响一般情况下,共聚物的粘均分子量(M {Γ)与单体浓度、链转移剂浓度和引发剂浓度之间的关系为[3]M {Γ=[N 0 (N tr +N r)] M {0式中M {Γ—共聚物的粘均分子量;N 0—单体总量(m o l );N tr —链转移剂总量(m o l );N r —引发剂自由基总量(m o l );M{o —单体的平均分子量1在共聚合体系中,由于单体的活性有差别,以及链转移剂和终止方式的多样性,使情况变得更为复杂,常会出现引发剂或链转移剂增加,分子量反而上升的异常现象1图1 St MM A 比对(M{Γ)的影响引发剂mo l 分数:0.2×10-2;转移剂mo l 分数:△—0.1×10-2,●—0.26×10-2,○—0.3×10-2图2 St EHA 比对Γsp C 的影响引发剂mo l 分数:0.2×10-2;转移剂mo l 分数:△—0.6×10-2,▲—1×10-2,□—2×10-2 由图1看出,转移剂浓度较低时,分子量随单体比的增加而上升;而当转移剂浓度高时,分子量随单体比的增加而下降,出现这种现象的原因是苯乙烯链的链转移常数(311×10-4,60℃)比单体(St :0.85×10-4,MM A :0.18×10-4,60℃)、溶剂(0.125×10-4,60℃)和引发剂(0.091×10-4,60℃)的转移常数大很多,当无链转移剂或链转移剂用量少时,大分子自由基有机会向苯乙烯链节转移,发生枝化1此外,在苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚合体系中,苯乙烯单体的竞聚率高于甲基丙烯酸甲酯(r St =0.52,r MM A =0.46).聚合时苯乙烯单体比例越高,则大分子链中苯乙烯链节的含量也越大1因而枝化程度也相应增加1在终止方面,苯乙烯自由基以偶合终止为主,MM A 自由基在60℃以上聚合以枝化终止为主1所以,当苯乙烯比例增加时,使分子量上升1但当转移剂浓度高时,由于其转移常数很高,形成的大分子枝化机率大大降低,故分子量下降1图2是St EHA 共聚物的分子量与单体摩尔比的关系1由图看出,其变化趋势正好与St 的情况相反1这可认为是自由基在苯环的共振稳定作用下,其稳定性比好18武汉化工学院学报第19卷而EHA 中的乙己基上的叔碳原子很活泼,其氢易被抽取1所以,EHA 比St 更易发生链转移1如此,当链转移剂量少时,大分子链易在EHA 链节转移而发生枝化,即EHA 链节多时枝化点多,分子量大1故随单体中St 比例的增加,分子量下降1当链转移剂多时,向EHA 链节转移的机会减少,再加上St 自由基的稳定性,故分子量随St 比例的增加而增加1213 引发剂对共聚物分子量的影响由图3看出,当转移剂浓度低时,分子量随引发剂浓度的增加而有下降趋势1而当链转移剂浓度高时,分子量随引发剂浓度的增加有上升趋势1众所周知:在无链转移存在的条件下,在聚合反应初期,聚合物的分子量与引发剂浓度的平方根成反比。
文章编号: 1008-9357(2022)01-0068-09DOI: 10.14133/ki.1008-9357.20210322001丙烯酸酯型季铵盐共聚物薄膜的制备及表征王友长, 梁文城, 范 瑶, 龚晨宇, 郎美东(华东理工大学材料科学与工程学院,上海 200237)摘 要: 通过将丙烯酸丁酯(BA )和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA )共聚得到聚(丙烯酸丁酯-co -甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)(P (BA-co -DMAEMA ));再分别以溴丁烷(BB )、溴己烷(HB )及溴辛烷(OB )对其进行季铵化改性,得到侧基带不同长度烷烃链的3组季铵盐共聚物P (BA-co -DMAEMA )-R (R: BB 、HB 、OB );最后通过流延法将共聚物制成薄膜。
利用核磁共振氢谱(1H-NMR )、傅里叶转换红外光谱(FT-IR )、凝胶渗透色谱(GPC )对P (BA-co -DMAEMA )及P (BA-co -DMAEMA )-R 的化学结构进行表征。
以菌落计数法、抑菌圈对季铵盐共聚物薄膜的抗菌性能进行测试。
结果表明:当n (BA )/n (DMAEMA )= 23/77, P (BA-co -DMAEMA )-R 的离子化程度分别为58%(BB ),45%(HB )和39%(OB )时,季铵盐共聚物薄膜对大肠杆菌(E. coli )和金黄色葡萄球菌(S. aureus )的接触杀菌率可达99%。
同时,季铵盐共聚物薄膜兼具优异的防雾性和透光性,制备流程简单可控。
关键词: 自由基聚合;季铵盐;抗菌薄膜;防雾中图分类号: TQ325.7 文献标志码: APreparation and Characterization of Acrylic Quaternary AmmoniumSalt Copolymer FilmsWANG Youchang, LIANG Wencheng, FAN Yao, GONG Chenyu, LANG Meidong(School of Materials Science and Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China )Abstract: Quaternary ammonium salts as a kind of typical antibacterial materials, possess excellent bactericidal properties.However, most quaternary ammonium salts have the defects of low plasticity and poor film forming performance. Based on this, P(BA-co -DMAEMA) was prepared by free radical polymerization with n -butyl acrylate (BA) and 2-(diethylamino) ethyl methacrylate (DMAEMA). Then, a series of acrylic P(BA-co -DMAEMA)-R (R: bromine butane (BB), bromo hexane (HB)and bromine octane (OB) ) copolymers with different length alkanes were obtained by using BB, HB, OB as quaternization agents. Finally, P(BA-co -DMAEMA)-R films were prepared by tape casting method. The chemical structures of P(BA-co -DMAEMA) and P(BA-co -DMAEMA)-R were characterized by 1H-nuclear magnetic resonance (1H-NMR), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and gel permeation chromatography (GPC). The mechanical properties, hydrophilicity, light transmittance of P(BA-co -DMAEMA)-R films were tested by universal mechanical testing machine, contact angle tester, UV收稿日期: 2021-03-22基金项目: 国家重点研发计划(2016YFC110703)作者简介: 王友长(1996—),男,硕士,研究方向为高分子季铵盐抗菌材料。
丙烯酸酯及其共聚物的红外光谱鉴定
顾福铭 刘宏光
(丹东轻化工研究院118002)
摘 要
本文较系统地阐述了丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与其他单体的共聚物的分子结构及其对应的红外光谱。
提供了分辨该类聚合物所用的单体的方法,对丙烯酸酯系列产品的鉴定、剖析、检验和新产品开发具有一定的指导作用。
关键词 〗丙烯酸酯 皮革涂饰 红外光谱
丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物及与其他单体的共聚物在涂料工业中应用领域很广泛。
该树脂有色浅、柔软、光亮、耐候、耐热、耐腐蚀等多种特点,通过配方及工艺方法改进,可制出各具特色的多种树脂。
在皮革涂饰方面也长期占有重要的位子。
下面材料仅是根据多年来对红外光谱鉴定、剖析工作的归纳和总结。
但愿对从事这方面工作的同志有帮助,作参考。
1 一种单体组成的丙烯酸酯聚合物
1.1丙烯酸和甲基丙烯酸型聚合物
红外光谱特征峰在2500—3600cm[-1]之间,这是代表COOH中缔合OH的特征与2800—3000cm[-1]的烷基特征峰形成山峰形状。
1700cm[-1]是COOH中C=O峰,1240—1260cm[-1]和1160—1180cm[-1]这一对峰是C—O反对称和对称伸展振动特征峰。
两者区别是甲基丙烯酸还是丙烯酸的聚合物就在于这对峰。
前者两峰明显分开,且1170cm[-1]峰的强度大于1250cm[-1]。
后者该两峰连在一起,两峰强度几乎相等,形成1160cm[-1]到1260cm[-1]一个宽峰。
如果对美国的Rohm H aas公司的Retan540皮革鞣剂做红外光谱图就是前者。
1.2 丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯型的聚合物
丙烯酸酯聚合物及甲基丙烯酸酯型的聚合物红外光谱特征有相同的地方即都有羰基C=O,在1730cm[-1]的强峰及1250cm[-1]、1170cm[-1]处分别是C—O)的反对称和对称伸展振动的特征峰,且1170cm[-1]峰大于1250cm[-1]的峰。
两者的明显区别是甲基丙烯酸的酯在1170cm[-1]处峰分裂成1160cm[-1]和1180cm[-1]两个峰,而1250cm[-1]处峰也分裂成1240cm[-1]和1260cm[-1]两个峰。
这样,甲基丙烯酸酯聚合物在1170cm[-1]和1250cm[-1]处分别出现两个双峰。
表1 丙烯酸酯的聚合物
类别 红外特征峰位置(cm[-1])
PMA 1730 1265 1162 1052 975 827 761
〗PEA1724 1250 1162 1111 1022 852
PnBA 1730 1250 1163 943 965 840 740
PisoBA 1730 1385 1365 1250 1170 993 950
丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的聚合物,由于酯的单体种类不一样,其红外光谱特征也不一样。
分别由表1和表2列出丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯各种不同单体聚合后红外光谱主要特征吸收峰的数及波数位置。
图2 聚丙烯酸丁酯
表2 甲基丙烯酸酯的聚合物
类 别红外特征峰位置(cm[-1])
PMMA 1724 1270 1149 1190 993 840 751
PEMA 1724 1265 1234 1180 1150 1030 862
PnBMA 1724 1273 1245 1179 1156 1060 947 965
Piso BMA 1724 1388 1366 1265 1234 1180 1149 995
为改进仅一种单体丙烯酸酯共聚物的性能或降低成本等因素,实际更多的是丙烯酸酯(或甲基丙烯酸酯)与其他多种单体的共聚物。
2 丙烯酸酯(或甲基丙烯酸酯)与其他单体的共聚物。
图5 丙烯酸乙酯、苯乙烯和丙烯酸共聚物
本文仅举例提供了六个红外光谱图,实际还可能有很多。
另外,丙烯酸酯聚合物常通过引入羟甲基在3330cm [-1],1050—1000cm [-1]出现强的吸收峰。
在1580cm [-1]、1410cm [-1]处出现一大一小一对吸收峰表明有羧酸盐存在,可通过样品加盐酸酸化,使这对皂的峰消失,在3600—2500cm [-1]及1700cm [-1]出现有机酸的特征峰来加以验证。
综上所述,有红外吸收光谱来鉴定、剖析丙烯酸酯系列聚合物是很有用的,再配合气相色谱法对游离单体含量分析及核磁共振波谱分析,对搞清丙烯酸酯及其共聚物中单体的情况,对剖析、鉴定以至搞出更多丙烯酸酯的产品一定会有较好的效果。
图6 甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈共聚物
表3 与丙烯酸酯(或甲基丙烯酸酯)共聚的其他单体在共聚物中的红外光谱特征其他单体的类型
红外光谱特征峰(cm [-1])苯乙烯
1942cm [-1](苯环单取代),1492cm [-1](苯环),757cm [-1],699cm [-1](苯环单取代)醋酸乙烯
1369cm [-1](CH 3CO )中CH 3变形振动),1020cm [-1],800cm [-1](C —0)醋酸乙烯特征)丙烯酸
3600—2500cm [-1](CO OH 缔合特征),1700cm [-1](酸的C =O 特征峰)丙烯酰胺
3350cm [-1](N H 2特征),1660cm [-1](O =C -N H 2,中C =O 特征峰),1124cm [-1](C —N 特征峰)仲酰胺
1660cm [-1](C =O 特征峰),1530cm [-1](N —H )特征峰)丙烯腈
2232cm [-1](C =NO 特征峰)酚醛树脂
1610—1587cm [-1],1515cm [-1](苯环),881—877cm [-1](苯环孤立氢)环氧树脂
1515cm [-1](苯环),1205cm [-1](酚羟基),829cm [-1](苯环二个邻接氢)三聚氰胺树脂1562cm [-1](C =N ),1086cm [-1](C —N ),819cm [-1](C —H )
参考文献
1.Infrared A nalysis of Poly mers Resins and Additives A tlas
2.A tlas of Polymer and Plastics A nalysis
3An Infrared Spectroscopy A tlas For T he Coa tings Industry
(收稿1996年12月)。