收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不可逆加成—断裂链转移剂存在下的自由基乳液聚合的研究

安粒  
【摘要】:基于不可逆加成-断裂链转移机理的分子量调节剂首次报道出现在上世纪80年代末,并在随后十几年的研究中发现烯丙基结构的化合物在自由基聚合中能充当链转移剂来控制聚合物分子量。通过设计该类链转移剂的分子结构,可以得到对应单体链转移常数不同的分子量调节剂;在本体和溶液自由基聚合中,部分链转移剂在聚合过程中既无阻聚现象发生,又能有效降低聚合物分子量,是理想的链转移剂。基于不可逆加成-断裂链转移机理的分子量调节剂与传统的硫醇等链转移剂相比,克服了烷基硫醇自身令人讨厌的气味,同时又能优化乙烯基类单体的链转移常数,具有一定的应用价值。参阅大量文献,基于不可逆加成-断裂链转移机理的分子量调节剂在本体和溶液聚合的研究甚多,并且得到了大量对于苯乙烯链转移常数不同的分子量调节剂,但是这些分子量调节剂运用于乳液聚合的研究几乎没有。基于此,研究该类链转移剂在乳液聚合的动力学特性,无论对理论的探索还是工业的应用都非常重要。因此,本论文就在如下几个方面展开了研究工作,并得出相应结论。 首先,根据文献合成或购买了5种基于烯丙基结构的化合物,它们分别是:正丁基-2-苯基烯丙基硫(BPAS),正十二烷基-2-苯基烯丙基硫(DPAS),α-苯磺酰甲基丙烯酸乙酯(EBSA),α-对甲基苯磺酰甲基丙烯酸乙酯(ETSA)以及2,3-二氯丙烯(DCP)。合成和购买的链转移剂无味且产率较高,通过~~1H NMR对5种有机化合物进行了表征,结果表明结构正确,产物纯净。 第二,将5种链转移剂运用于苯乙烯乳液聚合来调节聚合物分子量,研究了各链转移剂存在下的乳液聚合动力学特性,并用~1H NMR对聚合物结构,时间-转化率曲线对聚合速率,激光粒度仪和扫描电镜对乳胶粒子以及GPC对聚合物数均分子量分别进行了表征,结果表明本文所使用的5种分子量调节剂的链转移过程符合不可逆加成-断裂机理;不同链转移常数的分子量调节剂因在乳胶粒子中存在自由基解吸附作用,因此对苯乙烯乳液聚合速率影响各不相同。其中,链转移常数较大的分子量调节剂解吸附明显,聚合速率下降严重。而相对链转移常数较小的链转移剂解吸附速率常数较小,对聚合速率影响轻微。而扩散作用,同样影响聚合速率,分子量较大的链转移剂扩散速度慢,自由基解吸附小,对聚合速率几乎未有影响。不同链转移常数的分子量调节剂对数均分子量的控制上,链转移常数较大的调节剂在前期消耗过快,会出现在聚合中后期难以调节聚苯乙烯分子量。而链转移常数相对较小的调节剂能在整个聚合过程中控制聚苯乙烯分子量。而分子量较大的链转移剂因扩散速率慢难以调节聚合物分子量。经典数学模型模拟的数均分子量能与观测值相匹配。 第三,利用BPAS在苯乙烯乳液聚合中进了详细考察,得到了乳胶粒子个数、聚合速率与乳化剂浓度、引发剂浓度以及链转移剂浓度之间的相互关系,其动力学特征符合经典乳液聚合原理和相关动力学数学模型假设;BPAS存在下的苯乙烯乳液聚合,用量较少时,解吸附现象并不严重;BPAS存在下的低温苯乙烯乳液聚合对聚合物分子量调节效率与高温苯乙烯乳液聚合一致,其分子量调节效率与温度几乎无关,扩宽了BPAS作为链转移剂的温度使用范围。 第四,不可逆加成-断裂链转移机理的分子量调节剂在乳聚丁苯橡胶的应用同时也进行了研究。聚合动力学特性与其在苯乙烯高温乳液聚合特性有相似之处,即在不考虑链转移剂扩散因素的前提下,链转移常数越大解吸附现象越严重,聚合速率越慢。而链转移常数较小的分子量调节剂难以有效调节聚合物分子量。在乳液聚合中,因自由基解吸附存在,所以聚合速率和分子量调节效率是一对矛盾体,在链转移剂分子设计中应综合考虑以上两个因素,来解决聚合过程中出现的问题。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 何倩倩;姚金水;张希岩;;水性胃溶型丙烯酸树脂的制备[J];化工新型材料;2007年03期
2 孙仁生;王世杰;张雯;任小亮;崔月芝;李天铎;;含氟丙烯酸酯嵌段共聚物乳液的合成及表征[J];材料导报;2009年16期
3 秦少雄;王娟;张心亚;陈焕钦;;乳液聚合中保护胶体的研究进展[J];中国胶粘剂;2005年10期
4 呼建强;姚金水;赵艳;戴罡;;药用丙烯酸树脂乳液聚合影响因素探讨[J];山东轻工业学院学报(自然科学版);2008年04期
5 蓝云军;徐学成;李景梅;张可贵;李运河;;XL—1型丙烯酸皮革填充树脂的研究[J];陕西科技大学学报;1988年04期
6 王秀崗,葛增蓓,胡亞東;膨胀计测定乳液聚合反应速度的简便方法[J];高分子学报;1958年03期
7 刘清侠,单忠健;阳离子有机硅乳液的合成及其对细粒煤的絮凝脱水作用[J];选煤技术;1991年02期
8 贾红兵;于在璋;李伯耿;潘祖仁;;高阻隔材料——偏氯乙烯共聚胶乳[J];高分子通报;1991年03期
9 许湧深,曹同玉,龙复,韩伟平;丙烯酸乙酯的半连续乳液聚合[J];高分子材料科学与工程;1992年01期
10 刘庆普;刘红梅;;转移型丙烯酸酯水乳液压敏胶的研制[J];精细石油化工;1992年04期
11 王文俊,李伯耿,于在璋,潘祖仁;半连续乳液聚合动力学模型[J];高分子通报;1996年01期
12 张涑戎,叶功华,李兵;改性丙烯酸酯乳液的合成[J];印染助剂;2000年01期
13 吴道新,胡飞;复合乳化体系对St/BA/AN水性涂料乳液聚合的影响[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2003年03期
14 柯跃虎,文秀芳,杨卓如;有机硅-丙烯酸酯共聚乳液的合成研究[J];涂料工业;2004年05期
15 李小瑞,辛华;水性含氟丙烯酸酯共聚物纸张防水防油剂的制备及应用[J];湖南造纸;2005年02期
16 李小瑞,辛华;水性含氟丙烯酸酯共聚物防水防油剂的研究[J];上海造纸;2005年03期
17 张辉,沈慧芳,张心亚,黄洪,陈焕钦;影响聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液性能的因素[J];化工学报;2005年09期
18 梁克中,牟维君,黄美英;聚氨酯粘合剂的研究[J];应用化工;2005年09期
19 姜华;;ABS树脂生产工艺研究进展[J];皮革化工;2005年06期
20 范艳苹;贺江平;陆少锋;张旭东;李杰;;亲水性有机硅柔软剂的合成及应用研究[J];染整技术;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严长浩;张明;陈晓松;陈海燕;井上真一;冈本弘;;SiO_2-PMMA杂化材料改性丁腈橡胶的研究[A];第二届全国橡胶制品技术研讨会论文集[C];2003年
2 邹江鹏;赵义;杨明娇;淡宜;;P(St-co-M12-co-BPMA)/TiO_2复合粒子抗紫外光性能研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
3 邬润德;童筱莉;王锐兰;;包覆纳米CaCO_3的E-ACR/PVC复合材料[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
4 马利;胡睿;;乳液聚合法制备聚苯胺/聚乙烯醇电致变色膜[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
5 丁蓓;刘加平;史林;;可再分散乳胶粉JM-EP的制备与性能研究[A];第二届全国商品砂浆学术交流会论文集[C];2007年
6 邬润德;童筱莉;沈永亮;王锐兰;;超微细SiO_2/ACR的原位乳液聚合复合和应用[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
7 崔秀峰;罗英武;罗盛捷;;RAFT乳液聚合研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
8 郭娜;潘兴华;吴道澄;;三元共聚磁性高分子微球的合成及表征[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
9 王娟;彭慧;程时远;;后过渡金属镍化合物配位催化苯乙烯乳液聚合的研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
10 李秋影;吴驰飞;;超声引发乳液聚合制备聚丙烯酸丁酯包覆炭黑[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 安粒;不可逆加成—断裂链转移剂存在下的自由基乳液聚合的研究[D];北京化工大学;2012年
2 张明祖;高分子乳化剂的合成及其在(细)乳液聚合中的应用[D];苏州大学;2010年
3 钟金锋;顶空气相色谱检测技术在乳液聚合和纤维素改性研究中的应用[D];华南理工大学;2012年
4 贾光伟;微滴乳液聚合及其在制备聚合物基纳米复合材料上的应用研究[D];天津大学;2009年
5 谷巨明;碘仿作链转移剂的氯丁二烯乳液聚合及嵌段共聚物合成研究[D];北京化工大学;2010年
6 孙培勤;醋酸乙烯—丙烯酸丁酯乳液聚合核壳形态动力学研究[D];浙江大学;1996年
7 计婧;水介质中双亲性共聚物的无皂乳液绿色合成与性质研究[D];中国科学技术大学;2008年
8 赵科;半连续乳液聚合乳胶粒形态演化研究[D];郑州大学;2002年
9 顾强;乳液——悬浮原位聚合反应制备透明聚苯乙烯复合材料的研究[D];吉林大学;2005年
10 彭慧;原子转移自由基乳液聚合及新型嵌段共聚物的合成[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨欢;自交联体系丙烯酸乳液及其水性木器清漆的研究[D];浙江大学;2006年
2 管洁;甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸乙酯共聚物的合成与表征[D];浙江大学;2006年
3 张蕊雪;聚丙烯酸酯类含氟织物整理剂的研究[D];东南大学;2005年
4 陈玉坤;醋酸乙烯酯乳液聚合若干问题的研究[D];广西大学;2002年
5 侯晓妮;苯丙乳液的制备及其在内墙抗菌涂料的应用[D];四川大学;2005年
6 王莉;SiO_2/高分子核壳材料及交联聚合物的制备[D];吉林大学;2006年
7 张丽;环氧—聚醋酸乙烯酯共聚物乳液的制备与研究[D];沈阳理工大学;2008年
8 吕文志;水溶性丙烯酸酯压敏胶粘剂的研制[D];南京林业大学;2004年
9 陈以会;环氧树脂/聚丙烯酸酯复合乳液的制备和表征[D];四川大学;2005年
10 易争明;松香丙烯酸酯复合乳液的制备研究[D];昆明理工大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 赵引德;引进VAE乳液技术实现再创新[N];中国化工报;2007年
2 侯智杰;新型乳液在旧墙工程中的应用[N];中国建设报;2006年
3 仇国贤;合成橡胶试验基地实现中交[N];中国化工报;2010年
4 捷言;表面活性剂:市场要换胃口[N];中国物资报;2000年
5 许晓东;光明胶业迎来“绿时代”[N];消费日报;2007年
6 赵建民;表面活性剂还需拓宽市场[N];中国化工报;2000年
7 清华大学化工系高分子研究所副所长 高彦芳;乳液涂料发展新动向[N];中国化工报;2001年
8 徐罗粉;水性聚氨酯胶粘剂的应用[N];中国包装报;2006年
9 ;软包装干式复合水性胶黏剂及其制备方法[N];中国包装报;2007年
10 吴明;功不可没de涂料助剂[N];中国建材报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978