工艺因素对黄胞胶接枝丙烯酸高吸水性树脂吸水性能的影响

以黄胞胶(XG)、丙烯酸(AA)为主要原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,合成了XG接枝AA高吸水性树脂。通过单因素试验研究了单体配比、中和度、引发剂用量、交联剂用量、反应时间和反应温度等对该树脂吸水性能的影响,采用正交试验法优选出最佳制备工艺条件,并对接枝共聚物的结构进行了表征。结果表明:影响树脂吸水性能的主要因素是引发剂用量、单体配比和交联剂用量;最佳制备工艺条件为m(AA)∶m(XG)=6∶1,AA中和度为60%,w(交联剂)=0.4%和w(引发剂)=1.0%(均相对于XG而言),反应温度为60℃;在此工艺条件下制取的树脂,其最大吸水倍率为904g/g;接枝共聚物在1630cm-1处出现C=O特征吸收峰,说明AA已成功接枝在XG链上。     

水相原子转移自由基聚合制备PVC-g-BA共聚物

以不同不稳定氯含量的聚氯乙烯(PVC)为大分子引发剂,CuCl2/三(2-吡啶甲基)胺(TPMA)为催化体系,抗坏血酸(AA)为还原剂,通过水相电子转移催化再生原子转移自由基聚合(ARGETATRP)制备PVC接枝丙烯酸丁酯(BA)共聚物(PVC-g-BA),研究聚合条件对BA聚合转化率和接枝率的影响。发现其它聚合条件相同时,采用不稳定氯含量高的PVC为大分子引发剂制备的PVC-g-BA的接枝PBA的平均分子量较低;随着BA单体用量增加,聚合转化率和接枝率增大;随着催化剂CuCl2用量和聚合温度的增加,转化率和接枝率先增加后减小;当PVC为1.589 g,BA为2.70 g,CuCl2用量为0.0048 g,AA/TPMA/CuCl2(mol)=15/5/1,聚合温度为70℃,可获得BA转化率为56.06%、接枝率为95.14%的PVC-g-BA产物;由于PVC仅部分溶胀于BA,导致PVC接枝不均匀,PVC-g-BA分子量分布出现双峰现象,接枝PBA的分子量大于理论分子量。     

ATRP/RAFT技术合成刷型多元共聚物

以十二烷基三硫代碳酸酯(DDMAT)为链转移剂,通过可逆加成-断裂转移自由基聚合(RAFT)技术制备了分子量分布较窄(多分散性指数PDI为1.54)的二嵌段共聚物聚对氯甲基苯乙烯(PVBC-b-PS),再以PVBC结构中的苄基氯为引发点,借助原子转移自由基聚合(ATRP)方法在大分子主链上接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA),得到刷型三元共聚物PVBC-b-PS-g-PMMA(PDI=3.38,分子量43 000,VBC重复单元接枝率为12.2%)。     

TiO_2(KH–570)-g-AN制备及其分子量的控制

将TiO2(KH–570)接枝丙烯腈(AN)制备TiO2(KH–570)-g-AN,并通过加入链转移剂控制分子量。通过实验,探讨出链转移剂用量、引发剂用量、反应时间、反应温度对接枝率及分子量的影响。并利用HF刻蚀处理TiO2,测试PAN黏均分子量大小。结果表明,反应温度为65℃,引发剂用量为单体AN质量的1.6%,链转移剂用量为单体AN质量的4%时分子量控制在8 000左右。     

正反向同时引发ATRP制备凹凸棒土/聚苯乙烯杂化粒子

通过脱醇法在凹凸棒土(ATP)表面接枝γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)实现氨基化(ATP-APTES),再经酰胺化反应接枝α-溴代异丁酰溴,从而在ATP表面固载ATRP引发基团(ATP-Br);最后以2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)和ATP-Br为双组分引发体系进行正反向同时引发原子转移自由基聚合(SRNI ATRP)制备ATP接枝聚苯乙烯杂化粒子(ATP@PS)。结果表明AIBN结合ATP-Br引发体系进行SRNI ATRP具有活性/可控聚合的特征,随催化剂用量增大,体系过早偏离一级动力学行为。聚合温度在80℃,投料比为单体/催化剂/AIBN/ATPBr=200/0.3/0.05/0.5的条件下,接枝聚合物和游离聚合物分子量差异随转化率(c)增大逐渐增加,转化率为31.1%时,两者分子量分布(PDI)均保持在1.54以下,ATP-Br表面ATRP引发基团的引发效率为6.3%。杂化粒子在PS基体中分散得到明显改善。     

水性光固化丙烯酸酯聚丙烯酸酯的合成研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸正丁酯(BA)等为原料制备出羧基型丙烯酸酯树脂;然后,滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),与丙烯酸酯树脂进行接枝反应;最后,在减压条件下脱除溶剂,加入中和剂进行中和,加水进行分散,制备得到了水性光固化丙烯酸酯聚丙烯酸酯树脂。实验发现:引发剂用量为6%、催化剂用量为2.5%、阻聚剂为2%、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)用量为15%、酸值为50 mg KOH/g,接枝反应温度为110℃时,得到的水性光固化丙烯酸酯聚丙烯酸酯树脂的固含量为35%,黏度约1 800 m Pa·s,树脂可获得良好的性能。     

超吸水树脂制备时的主要参数测定方法

一、前言以淀粉、丙烯腈为原料合成超吸水树脂的主要工艺参数有:接技共聚物的转化率、接枝效率、Add—on、接枝频率(AGU/链)以及接枝侧链(PAN)的分子量、成品的吸水率和保水率。其中吸水率是评价超吸水树脂的最重要的指标。一般而言,接枝效率高、Add—on高、接枝频率(AGU/链)数值低,接枝侧链的分子量大,则吸水率高。     

共聚物PVC-g-C合成及其抗菌性能

以聚氯乙烯(PVC)为原料,2–甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,合成季铵盐接枝聚氯乙烯(PVC-g-C),聚乙二醇二丙烯酸酯交联PVC-g-C(PVC-g-C–A)。考察单体、引发剂、交联剂、温度、时间等因素对接枝效率的影响,研究改性树脂亲水性能、力学性能及抗菌性能。对合成树脂用傅立叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜进行表征及性能测试。结果表明,单体成功接枝到PVC树脂上,反应温度为75℃,反应时间为4 h,BPO,DMC加入量(PVC质量百分数)分别为3.66%,24.69%,PVC-g-C树脂接枝效率最高为40.85%,接触角、拉伸弹性模量分别降为73.42°,3.94 MPa,薄膜抑菌率大于99%;BPO,PEGDA质量分数分别为4.31%,6.09%,PVC-g-C–A接枝效率最高为47.99%,接触角、拉伸弹性模量分别降为60.31°,6.11 MPa,薄膜抑菌率为97%。引入单体DMC可使PVC具有亲水性且增强力学性能,并使其具有很强的抗菌性能。     

星形多臂三嵌段聚合物h-PCMS-g-PMMA-b-PBMA的合成及表征

通过对氯甲基苯乙烯(CMS)自引发ATRP技术,制备了准球形聚对氯甲基苯乙烯(h-PCMS),再以h-PCMS作为大分子引发剂,通过连续两步ATRP聚合,合成了星形多臂共聚物h-PCMS_(2700)-g-PMMA_(20000)-b-PBMA_(30000)(下标为分子量),分子量分布为2. 0。采用IR、GPC、~1H NMR及DSC等技术对聚合物的结构和性能进行确认。1H NMR定量分析证明,h-PCMS中的苄基氯能够进一步引发单体MMA进行接枝聚合,而次苄基氯由于空间位阻较大不能进一步引发MMA的接枝反应。在每一个h-PCMS表面,有接近1/3的苄基氯参与反应,平均接枝臂数为4。     

星形多臂三嵌段聚合物h-PCMS-g-PMMA-b-PBMA的合成及表征

通过对氯甲基苯乙烯(CMS)自引发ATRP技术,制备了准球形聚对氯甲基苯乙烯(h-PCMS),再以h-PCMS作为大分子引发剂,通过连续两步ATRP聚合,合成了星形多臂共聚物h-PCMS_(2700)-g-PMMA_(20000)-b-PBMA_(30000)(下标为分子量),分子量分布为2. 0。采用IR、GPC、¹H NMR及DSC等技术对聚合物的结构和性能进行确认。1H NMR定量分析证明,h-PCMS中的苄基氯能够进一步引发单体MMA进行接枝聚合,而次苄基氯由于空间位阻较大不能进一步引发MMA的接枝反应。在每一个h-PCMS表面,有接近1/3的苄基氯参与反应,平均接枝臂数为4。     

瓜尔胶/丙烯酰胺的反相乳液接枝共聚

以硝酸铈铵/硝酸为引发剂,在反相乳液中引发瓜尔胶/丙烯酰胺的接枝共聚反应。考察了m(丙烯酰胺AM)∶m(瓜尔胶GG)、引发剂浓度、反应温度和反应时间对接枝聚合的影响。结果表明,当m(AM)∶m(GG)=3∶2,引发剂浓度为4 mmol/L,反应时间为4 h,反应温度为45℃时,接枝共聚反应的接枝率和单体转化率分别为147.05%和87.7%。接枝共聚物的最大相对分子质量(简称分子量,下同)可达到1.73×106。红外光谱(IR)分析证明了AM确实接枝到GG分子链上,热重分析(TGA)显示接枝的AM单体并未影响GG的热稳定性。     

肉桂酸接枝ABS树脂的合成

以过氧化二苯甲酰 (BPO)为引发剂 ,在 1,2 二氯乙烷和环己酮溶液中合成了肉桂酸接枝ABS树脂。纯化后样品的红外光谱分析表明 ,肉桂酸接枝ABS产物在 1717cm- 1 处出现了明显的CO基吸收峰 ,证实肉桂酸接枝到了ABS树脂上。研究了单体浓度、引发剂浓度、反应时间和反应温度对接枝聚合物接枝率的影响。单体浓度和反应时间对接枝率的影响均表现为初始时增加较快 ,至最大值后逐渐降低 ,适宜的单体浓度为 0 .30mol·L- 1 、反应时间为 4～ 5h。接枝率首先随引发剂浓度的增加而迅速增大 ,至 6%后增加趋缓。随着反应温度的升高 ,接枝率增加很快。     

反相悬浮聚合法制备XG-g-PAA高吸水性树脂

采用黄原胶(XG)为基体,丙烯酸(AA)为接枝聚合单体,环己烷为连续相,过硫酸钾为引发剂,利用反相悬浮聚合法合成了XG-g-PAA高吸水性树脂。研究了丙烯酸与黄原胶质量比、引发剂(KPS)用量、交联剂(NMBA)用量、丙烯酸中和度和聚合反应温度等因素对树脂吸水率的影响。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对产物进行了表征。结果表明,丙烯酸与黄原胶发生接枝共聚,在最佳工艺条件下制备的XG-g-PAA高吸水性树脂具有良好的吸水和抗盐性能,高温保水性能提高,对蒸馏水的吸水率为845 g.g-1,对质量分数0.9%的NaCl水溶液的吸水率为96.3 g.g-1,接枝率达126.5%,接枝效率达82.6%。     

瓜尔胶/丙烯酰胺的反相乳液接枝共聚及其性能研究

以硝酸铈铵/硝酸为引发剂,在反相乳液中引发瓜尔胶/丙烯酰胺的接枝共聚反应。考察了单体丙烯酰胺/瓜尔胶（AM/GG）,引发剂浓度,反应温度和反应时间对接枝聚合的影响规律。实验结果显示：当AM/GG=3:2,引发剂浓度为4mmol/l,反应时间为4h,反应温度为45℃时,接枝共聚反应的接枝率和单体转化率分别为147.05%和87.7%。接枝共聚物的最大分子量可达到1.73?06.红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)分析证明了AM确实接枝到GG分子链上,热重分析(TGA)显示接枝的AM单体并未影响GG的热稳定性。     

EPDM／St-AN相反转乳液接枝共聚合及AES的结构与性能

以过氧化二苯甲酰为引发剂,正庚烷为溶剂,用"相反转"乳液共聚合法合成了三元乙丙橡胶和苯乙烯-丙烯腈(St-AN)的接枝共聚物(EPDM-g-SAN),并与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)熔融共混(共混物简称 AES)。研究了丙烯腈 AN 在共单体中的含量和 EPDM/St-AN 的质量比对单体转化率、接枝率和接枝效率的影响。冲击实验表明,AN 含量为35%～40%时,接枝率约为35%,所制备的 EPDM-g-SAN 对 SAN 树脂有显著的增韧作用,增韧后所制得的工程塑料 AES 的悬臂梁缺口冲击强度最高可达50.7 kJ/m~2;差示扫描量热分析表明 AES 存在界面相;动态热力学分析表明 EPDM-g-SAN 与 SAN 树脂之间的相界面结合紧密;透射电镜和扫描电镜分析表明,AN 在共单体中的含量为35%时,EPDM-g-SAN 在 SAN 树脂基体中有良好的分散性,相界面模糊,因而两相结合紧密,其增韧机理以空穴化为主兼有剪切屈服。     

二聚酸与酶解木质素接枝共聚的研究

研究了酶解木质素与二聚酸接枝共聚的工艺条件,探讨了不同引发剂、引发剂用量、反应温度和反应时间对接枝产率和接枝度的影响。用红外光谱分析了反应产物的结构。根据产物接枝度确定了最佳反应条件为:采用过氧化苯甲酰(BPO)和阳离子交换树脂732#(CER)为引发剂,其用量是木质素的5‰,二聚酸/木质素质量比为0.4,反应时间5 h,反应温度50℃。产率可达85%以上,接枝率接近10%。     

超高分子量聚乙烯固相接枝马来酸酐的研究

为了在超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)大分子链上引入极性基团,采用固相接枝法制备PE-UHMW接枝马来酸酐(MAH)(PE-UHMW-g-MAH),以二甲苯、十氢萘和白油为界面剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,用接枝单体MAH对PE-UHMW进行接枝改性。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、酸碱滴定等测试方法对PE-UHMW-gMAH进行表征。讨论了界面剂种类及用量、引发剂及接枝单体用量、反应时间、反应温度等因素对反应接枝率的影响。最终选用二甲苯作为界面剂。由FTIR可知,MAH已接枝到PE-UHMW分子链上;当二甲苯、BPO和MAH用量分别为10,1.2,3份,反应温度为100℃,反应时间为4 h时,PE-UHMW-g-MAH的接枝率可达1.54%。     

玉米淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂的制备及性能研究

以玉米淀粉为主要原料、丙烯酸(AA)为改性单体、过硫酸铵为引发剂和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用接枝共聚法制备淀粉接枝型高吸水性树脂。研究了糊化温度、糊化时间、引发剂和交联剂用量、单体浓度、接枝反应温度和反应时间等对树脂吸水性能的影响。确定其最佳工艺条件为:糊化温度为85℃、糊化时间为60min,w(引发剂)=3%(相对于淀粉而言)、w(交联剂)=0.8%(相对于淀粉而言)、AA单体浓度为4.5mol/L、反应温度为60℃和反应时间为4h。在最佳工艺条件下制备的树脂,其吸水性能最佳,吸水率达到730g/g。     

羧甲基壳聚糖-丙烯酸高吸水性树脂的制备及性能

以羧甲基壳聚糖(CMCS)为基体,丙烯酸(AA)为接枝单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法制备出羧甲基壳聚糖-丙烯酸高吸水性树脂(CMCS-AA SAP)。研究了CMCS粘度对树脂吸液性能的影响。结果表明,一定范围内,随着CMCS粘度的增加,CMCS-AA高吸水性树脂网络结构更加紧密,吸水性能得到提高。合成工艺优化结果显示,在交联剂(MBA)用量为0.025%(以AA质量为基准,下同),引发剂(APS)用量为0.093 75%,AA中和度为80%的条件下,树脂的吸水倍率达1 011.21 g/g,吸盐倍率达85.74 g/g,树脂有着良好的pH敏感性。     

反相悬浮聚合法制备XG-g-PAA高吸水性树脂的研究

采用黄原胶为基体, 丙烯酸(AA)为接枝聚合单体,环己烷为连续相,过硫酸钾为引发剂,利用反相悬浮聚合法合成了XG-g-PAA高吸水性树脂。研究了丙烯酸与黄原胶质量比、引发剂(KPS)、交联剂(NMBA)用量、丙烯酸中和度和聚合反应温度等因素对树脂吸水率的影响。利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热重分析仪（TGA）进行了表征。结果表明：丙烯酸分子与黄原胶发生接枝共聚,在最佳工艺条件下制备的XG-g-PAA高吸水性树脂具有良好的吸水和抗盐性能,高温保水性能提高,对蒸馏水的吸收率为845 g.g-1, 0.9%的NaCl溶液的吸水率为96 g.g-1,接枝率达126.5%,接枝效率达82.6%。