马来酸单聚乙二醇单甲醚酯的合成工艺

在自制催化剂、溶剂甲苯存在下,由马来酸酐与聚乙二醇单甲醚(400)通过直接酯化法合成马来酸单聚乙二醇单甲醚酯。当马来酸酐与聚乙二醇单甲醚摩尔比为(1.05—1.1)∶1时,控制温度100—105℃,反应7 h,合成的马来酸单聚乙二醇单甲醚酯的产率可以达到98%。通过红外光谱分析,发现所合成的酯的官能团分布和进口日本酯(NKesterM-90)非常接近,证明所合成的马来酸单聚乙二醇单甲醚酯满足预定的制备要求。     

马来酸单聚乙二醇单甲醚酯的合成及应用

采用无溶剂法合成了马来酸单聚乙二醇单甲醚酯,并对其合成工艺进行了探讨。实验以原料醇酸物质的量比、催化剂用量、阻聚剂用量、反应温度和反应时间为5因素,设计成5因素4水平的正交实验,由实验确定出组分质量分数和最佳酯化反应条件：醇酸物质的量比1.0∶1、催化剂质量分数5%、阻聚剂质量分数3%、反应温度120℃,反应时间为5 h,最佳酯化条件下酯化率达到95.25%。进一步由大单体与丙烯酸、丙烯酸丁酯、烯丙基苯磺酸钠共聚制备出水煤浆分散剂,由大同煤制浆,在分散剂质量分数为1.0%,干粉煤质量分数为65%时,水煤浆粘度为1550mPa·s-1,静置90min后,粘度为2100mPa·s-1。     

马来酸单聚乙二醇单甲醚酯合成及在水煤浆分散剂中的应用

采用无溶剂法合成了标题化合物,并对其合成工艺进行了探讨。实验以原料醇酸物质的量比、催化剂用量、阻聚剂用量、反应温度和反应时间为五因素,设计成五因素四水平的正交实验。由实验确定出组分质量分数和最佳酯化反应条件:醇酸物质的量比1.0∶1、催化剂质量分数5%、阻聚剂质量分数3%、反应温度为120℃、反应时间5 h,酯化率达95.25%。进一步由大单体与丙烯酸、丙烯酸丁酯、烯丙基苯磺酸钠共聚制备出水煤浆分散剂,由大同煤制浆,在分散剂质量分数为1.0%,干粉煤质量分数为65%时,水煤浆粘度为1 550 m Pa·s,静置90 min后,粘度为2 100 m Pa·s。     

马来酸双聚乙二醇单甲醚酯合成及应用

采用减压熔融法合成了马来酸双聚乙二醇单甲醚酯,并对其合成工艺进行了探讨。实验以原料醇酸摩尔比、催化剂用量、阻聚剂用量、反应温度和反应时间为五因素,设计成五因素四水平的正交实验,由实验确定出最佳酯化反应条件:醇酸摩尔比2.1∶1、催化剂用量4%、阻聚剂用量3%、反应温度120℃,反应时间为6 h,酯化率达到96.46%。并进一步由大单体与烯丙基磺酸钠共聚制备出聚羧酸分散剂,所得分散剂在掺量为0.6%时,可使锂离子电池浆料的用水量减少至27.0%,浆料初始粘度为1786.6 mPa·s,静置90 min后浆料粘度为2680.3 mPa·s。减少溶剂用量同时满足涂布工艺要求。     

马来酸单聚乙二醇单甲醚酯的合成工艺

马来酸单聚乙二醇单甲醚是许多化工产品的重要中间体和活性单体，可以作为在聚羧酸系混凝土减水剂合成的大单体，国内对其研究不多，本文就其合成工艺进行了研究。     

锂离子电池浆料分散剂大单体马来酸单聚乙二醇单甲醚酯的合成及应用

采用无溶剂法合成了马来酸单聚乙二醇单甲醚酯,并对其合成工艺进行了探讨。实验以原料醇酸摩尔比、催化剂用量、阻聚剂用量、反应温度和反应时间为五因素,设计成五因素四水平的正交实验,由实验确定出组分质量分数和最佳酯化反应条件:醇酸摩尔比1.0∶1、催化剂质量分数5%、阻聚剂质量分数3%、反应温度120℃、反应时间5h,酯化率达到95.25%。进一步由大单体与丙烯酸、丙烯酸丁酯、烯丙基苯磺酸钠共聚制备出锂离子电池浆料分散剂,在分散剂质量分数为1.0%,LiFePO4质量分数为75%时,浆料粘度为2120mPa·s,静置90min后,粘度为2560mPa·s。     

聚乙二醇单甲醚对甲苯磺酸酯的制备

以相对分子量2 000的聚乙二醇单甲醚(mPEG)与对甲苯磺酰氯(TsCl)为原料,再以三乙胺(TEA)为缚酸剂,进行亲核取代反应制备聚乙二醇单甲醚对甲苯磺酸酯(mPEG-OTs)。运用元素分析检测羟基转化率以及评价反应结果,通过单因素和正交实验来确定不同条件对羟基转化率的影响。结果表明,制备mPEG-OTs最佳工艺为:反应时间12 h,n(mPEG)∶n(TsCl)∶n(TEA)=1∶5.5∶5.5,反应温度为25℃。并通过IR与~1H NMR确定目标产物。     

聚乙二醇单甲醚对甲苯磺酸酯的制备

以相对分子量2 000的聚乙二醇单甲醚(mPEG)与对甲苯磺酰氯(TsCl)为原料,再以三乙胺(TEA)为缚酸剂,进行亲核取代反应制备聚乙二醇单甲醚对甲苯磺酸酯(mPEG-OTs)。运用元素分析检测羟基转化率以及评价反应结果,通过单因素和正交实验来确定不同条件对羟基转化率的影响。结果表明,制备mPEG-OTs最佳工艺为:反应时间12 h,n(mPEG)∶n(TsCl)∶n(TEA)=1∶5.5∶5.5,反应温度为25℃。并通过IR与¹H NMR确定目标产物。     

聚丁二酸丁二醇酯/聚乙二醇硬脂酸酯共混物非等温结晶行为

以聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和聚乙二醇硬脂酸酯（PEOST）为原料,采用溶液共混法制备了PEOST质量分数分别为10%（POS-10）和30%（POS-30）的两种合金材料。通过差示扫描量热法（DSC）研究了合金材料的非等温结晶行为,用莫志深（Mo）法分析了PBS的非等温结晶动力学,采用Kissinger法和Friedman法计算PBS的结晶活化能,并用红外（FTIR）和偏光显微镜（POM）进行表征。研究结果表明：PBS先结晶形成结晶微区不利于PEOST结晶,而较高含量的PEOST有利于PBS的结晶。受PBS先结晶的影响,POS-10降温DSC曲线没有出现PEOST的结晶峰,而POS-30在低的降温速率情况下出现了PEOST双结晶峰;升温DSC曲线中两试样均出现了PEOST的熔融峰。在相同的冷却速率下,POS-30的PEOST熔融温度（T_m）和熔融焓（△H_m）大于POS-10;POS-30的PBS结晶峰温度（T_p）、结晶焓（△H_c）大于POS-10,而结晶半峰宽（D）值更小;但两者的T_m和△H_m相当。随冷却速率的增加,PBS的D值增大,而PEOST的D值却降低;冷却速率的增加对PBS的T_m值影响不大,但使PEOST的T_m略有减小。Mo法适合用于共混物中PBS的非等温结晶动力学分析。POS-30的PBS绝对值结晶活化能要大于POS-10。POS-30在红外光谱谱图中出现了PEOST结晶的红外响应峰（1109cm^-1和841cm^-1）而POS-10没有。     

聚乙二醇丁二酸酯/酚醛树脂共混物的结晶行为

考察了聚乙二醇丁二酸酯(PESu)/酚醛树脂共混物的熔融和结晶行为。显示:酚醛树脂对PESu的结晶起异相成核作用,同时酚醛树脂的羟基对PESu分子链会产生干扰作用,降低其结晶能力,这两种作用的主次地位取决于共混物中酚醛树脂的含量。采用Avrami方程分析了该共混物的等温结晶动力学参数,并利用Arrhenius方程计算了共混体系的活化能变化。     

滑石粉、碳酸钙填充聚丙烯复合材料等温结晶行为的对比研究

用熔融共混法分别制备了聚丙烯（PP）/滑石粉、PP/碳酸钙(CaCO3)复合材料,用差示扫描量热法(DSC)考察了PP及其复合材料的等温结晶过程,并用Avrami方程对纯PP及PP/滑石粉、PP/CaCO3复合材料的等温结晶动力学行为进行了分析。结果表明,PP、PP/滑石粉及PP/CaCO3复合材料的Avrami指数均小于2.3,存在均相成核和异相成核双重成核机理,且其结晶速率常数和结晶速率均随着结晶温度的升高而减小;在该体系中,滑石粉对基体PP有明显的异相成核作用,使PP的结晶速率加快、结晶时间缩短;而CaCO3则没有明显的异相成核作用。     

PLLA/脱脂棉等温结晶行为研究

合成并表征了线型、三臂和四臂左旋聚乳酸(PLLA),利用DSC研究了不同分子量,不同链结构左旋聚乳酸及左旋聚乳酸/脱脂棉在130℃时等温结晶行为,并用XRD测试了左旋聚乳酸/脱脂棉在130℃形成的晶体结构。结果显示:脱脂棉对数均分子量低于1×105的线型左旋聚乳酸,高于1×104的三臂、四臂左旋聚乳酸具有成核作用;对于数均分子量高于1×105的线型左旋聚乳酸和分子量低于1×104的三臂左旋聚乳酸不具成核作用。     

PP/稻壳粉复合材料的等温结晶行为研究

采用差示扫描量热法研究了聚丙烯(PP)及PP/稻壳粉复合材料的等温结晶行为,同时利用Avrami方程分析了纯PP和PP/稻壳粉复合材料的等温结晶动力学。结果表明:结晶温度对PP及PP/稻壳粉复合材料的结晶行为具有明显的影响,随着结晶温度的升高,结晶时间延长、结晶速率下降;在等温结晶过程中得到的Avrami指数在2.03~2.5之间,PP及PP/稻壳粉复合材料的晶体为二维盘状生长;稻壳粉在复合材料中起到了良好的异相成核作用,显著地提高了PP的结晶速率。     

HDPE/稻壳粉复合材料等温结晶行为研究

运用热压法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/稻壳粉复合材料,借助差示扫描量热仪(DSC)研究了这种木塑复合材料的等温结晶过程,并采用Avrami方程分析了该复合材料的等温结晶动力学。结果表明:结晶温度对HDPE/稻壳粉复合材料的结晶具有一定影响,在结晶温度范围内,较低的温度更有利于复合材料的结晶;稻壳粉的加入能够起到异相成核剂的作用,从而促进了复合材料的结晶。     

纳米SiO_2/MC尼龙6原位复合材料等温结晶行为的研究

将纳米SiO2均匀分散在己内酰胺单体熔体中,采用阴离子开环聚合法制备了纳米SiO2/单体浇铸(MC)尼龙6原位复合材料。通过差示扫描量热仪(DSC)、Avrami方程、Lauritizen-Hoffmann方程对复合材料的等温结晶行为进行了研究。结果表明:纳米SiO2的引入改变了基体MC尼龙6的成核机理和生长方式;低含量的纳米SiO2阻碍了MC尼龙6的结晶行为,高含量的纳米SiO2降低了MC尼龙6的结晶活化能,提高了其球晶生长速率,并促进了其结晶行为。     

动态硫化EPDM/PP热塑性弹性体等温结晶行为研究

采用差示扫描量热仪（DSC）对比研究了聚丙烯（PP）和动态硫化三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体（EPDM/PPTPV）的等温结晶行为,并用Avrami方程对其进行等温结晶动力学分析。结果表明,在相同的结晶温度下,EPDM/PPTPV比PP结晶更快。2种试样的等温结晶行为符合Avrami方程,在相同的结晶温度下,TPV的Avrami指数n比PP的低,半结晶时间t_1/2比PP的低,结晶速率常数k比PP的高。     

纳米二硫化钼对聚乳酸等温结晶行为的影响

采用熔融共混法制备聚乳酸/二硫化钼(PLA/MoS_2)纳米复合材料。通过差示扫描量热法(DSC)研究纳米MoS_2含量对PLA等温结晶行为的影响,采用Avrami方程分析纳米复合材料的等温结晶动力学,并采用X射线衍射(XRD)测试材料的结晶结构。由等温结晶动力学计算结果可知,加入MoS_2纳米粒子后,PLA基体的结晶速率显著提高。例如,当结晶温度(Tc)为110℃,MoS_2含量由0增至2.0%时,试样的结晶半时间(t1/2)可由纯PLA的8.5 min大幅降低至3.2 min。而当Tc为120℃,MoS_2含量由0增至2.0%时,试样的t1/2由纯PLA的11.4 min降低至3.8 min。同时,随着MoS_2含量的增大,PLA基体的最大结晶度也有一定程度增大,说明MoS_2起到异相成核剂作用。PLA/MoS_2试样的Avrami指数在2.6~3.1之间,可知在MoS_2存在下,PLA晶体主要为异相成核和三维生长。     

PHA/PCL复合材料等温结晶行为分析

通过熔融共混制备了聚羟基脂肪酸酯/聚己内酯(PHA/PCL)复合材料,利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(PLM)研究了PHA/PCL共混体系的等温结晶行为及结晶形貌。结果表明:该共混体系的PHA结晶度均高于纯样,而随着体系中PCL含量的增加,PHA结晶度先增大后减小,且在PHA与PCL的质量比为60:40时达到极大值。PCL的引入可明显提高PHA的结晶能力,但不会对PHA的熔点产生影响。对于PHA/PCL(60/40)共混体系,当等温结晶温度(T_c)为70~130℃时,PHA会出现冷结晶与多重熔融转变,其相对结晶度随着T_c的升高而先增大后减小,且在120℃时达到最大值。     

尼龙11/SiC复合材料等温结晶性能研究

利用差示扫描量热法研究尼龙(PA)11/SiC复合材料在不同结晶温度的等温结晶及熔融行为,采用Avrami方程研究复合材料的等温结晶动力学,用Hoffman-Weeks理论研究复合材料的平衡熔点。结果表明,Avrami方程能够较好地描述PA11/SiC复合材料的等温结晶动力学;在复合材料中,SiC起到了异相成核作用,提高了等温结晶速率,随着结晶温度的升高,结晶速率逐渐降低;PA11/SiC复合材料等温结晶后的熔融曲线均为双重熔融峰,当结晶温度足够高时,晶体趋于完美,只存在一个熔融峰;与纯PA11相比,PA11/SiC复合材料有较低的平衡熔点。     

PE-HD/纳米SiO2杂化材料的等温结晶行为的研究

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷接枝到高密度聚乙烯(PE-HD)分子链上,以四乙氧基硅烷为前驱体,加入接枝的PE-HD中,通过溶胶－凝胶法制备了PE-HD/纳米SiO2杂化材料。用差示扫描量热法研究了纳米SiO2 对PE-HD等温结晶行为的影响。结果表明,随着结晶温度的提高,PE-HD和PE-HD/纳米SiO2杂化材料等温结晶峰明显右移,说明结晶所用时间延长,结晶速率下降;纳米SiO2在PE-HD中起到异相成核的作用,使PE-HD/纳米SiO2的结晶速率比PE-HD的大。等温结晶动力学研究表明,随着结晶温度的提高,两种材料的半结晶期都有所延长,且PE-HD/纳米SiO2杂化材料比PE-HD延长的幅度更大。