Synthesize and characterization of new polymeric surfactants based on nonionic maleate surfmer by catalytic bulk copolymerization with methyl methacrylate

Non-ionic maleate surfmer (M1) was prepared via ring opening reaction of maleic anhydride with hexanol followed by esterfaction with polyethylene glycol. The prepared surfmer was homo-polymerized and copolymerized with methyl methacrylate (M2) at different conditions using TiO₂ and V₂O₅ as catalysts in presence of O₂ or N₂. The chemical structure of the prepared surfmer, homo-polymer and copolymer were confirmed by FT-IR, ¹³C and ¹H NMR. The molecular weights of the prepared polymers were measured using Gel Permeation Chromatography (GPC) and their thermal gravimetric analysis (TGA) was determined. TGA indicated a higher thermal stability for the copolymers M1M2TN and M1M2VO relative to the pure polymethylmethacrylate (PMMA). The interfacial tension for the prepared surfmer and the copolymer was measured. The optimum conditions which resulted in 64.2% and 63.8% conversion were 20% w/w TiO₂ in N₂ and 10% w/w V₂O₅ in O₂ at 80?°C for 4?h with M1/M2 molar ratio of 1:1.     

Stress relaxation and creep in an impression test

A localized stress relaxation technique is described suitable for testing miniature structures and components. The actual size of the area that can be tested depends on the size of the indenter and the sensitivity of the load measurement device. However, the indenter should not be so small that macroscopic theory of deformation cannot be used. The technique described includes a quantitative treatment of the data which can be handled by a computer. Extensive data collection can be made so that many deformation parameters can be examined by using this simple test.     

无机阻燃剂高聚合度聚磷酸铵的研制

以五氧化二磷、磷酸铵盐、尿素为原料、氨气为保护气,制备了高聚合度聚磷酸铵无机阻燃剂。考察了五氧化二磷、磷酸铵盐、尿素的用量和反应温度对聚磷酸铵平均聚合度的影响。采用端基滴定法测定了聚磷酸铵的聚合度,并用X射线衍射(XRD)法表征了聚磷酸铵的晶体结构,同时测定了聚磷酸铵的粒度和溶解度。实验结果表明,制备聚磷酸铵的最佳反应条件为:n(磷酸氢二铵)∶n(五氧化二磷)∶n(尿素)=1∶1∶0.3,反应温度280~300℃,反应时间40m in,热处理温度250~280℃,热处理时间110m in。在此条件下制备的聚磷酸铵的平均聚合度大于600,平均粒径直径小于50μm,在水中的溶解度小于0.4g;XRD表征结果表明,所合成的物质为Ⅱ型聚磷酸铵。     

葡萄糖水溶液分散物系悬浮聚合法制备微米级单分散交联聚苯乙烯微球

采用葡萄糖水溶液为分散介质,加入稳定剂聚乙烯醇,经悬浮聚合法合成了微米级单分散交联聚苯乙烯微球,考察了葡萄糖含量、苯乙烯用量、引发剂用量、稳定剂用量和交联剂用量对微米级单分散交联聚苯乙烯微球粒径大小及其分布的影响。实验结果表明,最佳的悬浮聚合条件为:葡萄糖水溶液中葡萄糖的质量分数为7%~8%、苯乙烯占单体的质量分数为25%~28%、交联剂二乙烯苯占单体的质量分数为0.4%、引发剂偶氮二异丁腈占单体的质量分数为1.0%、稳定剂聚乙烯醇占单体的质量分数为4%、温度为79℃、时间为10h;在此条件下制备的微米级单分散交联聚苯乙烯微球平均直径为10~20μm,分散系数为0.020~0.046。光学显微镜观察结果表明,合成的微米级单分散交联聚苯乙烯微球的形状好。     

核壳纳米复合粒子的结构设计、制备与表面反应功能化

以乳液聚合为主要手段,研究了制备高分子基纳米复合材料的高效而又具有较好普适性的方法,实现了聚合物对A l2O3,CaCO3,ZnO,T iO2无机纳米粒子的包覆。并通过引入交联结构、壳层使用亲水共聚物以及界面引入化学键等方式,克服了一般乳液聚合中产物结构严重依赖于核壳组分亲水性的缺点,大大提高了核壳纳米复合粒子结构设计的自由度。在得到各种纳米复合粒子乳液的基础上,对纳米复合粒子实现了表面反应功能化,赋予了产物高产率和高接枝效率、表面官能团种类及含量和粒子形态结构高度可控等特征。     

丙烯酰胺与2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵在柠檬酸钾溶液中的沉淀聚合

以(NH4)2S2O8-Na2SO3为氧化还原引发剂,通过非离子单体丙烯酰胺(AM)与阳离子单体2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)在柠檬酸钾溶液中的沉淀聚合,制备了阳离子聚电解质聚(2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-丙烯酰胺)[P(DMC-AM)]。利用溶解度参数原理,得知聚合物[P(DMC-AM)]在柠檬酸钾溶液中的溶解量远小于单体的溶解量,同时探讨了聚合物[P(DMC-AM)]在柠檬酸钾溶液中沉淀分离的机理。通过考察单体总转化率的影响因素,得到最佳的反应条件:柠檬酸钾质量分数57%,m((NH4)2S2O8)∶m(Na2SO3)=1∶1,引发剂总质量分数0.10%,单体总质量分数3%,单体配比m(DMC)∶m(AM)=3∶1,反应温度50℃,反应时间2h。在此条件下,DMC和AM的总转化率为86.4%。通过红外光谱分析验证,所得聚合物为[P(DMC-AM)]。     

双膦胺镍-甲基铝氧烷体系催化苯乙烯聚合

研究了具有新型结构的双膦胺镍配合物N,N-双(二苯膦基)-对甲氧基苯胺二氯化镍-甲基铝氧烷(PNP-N i-MAO)催化体系对苯乙烯聚合的催化性能,考察了聚合温度、n(A l)∶n(PNP-N i)、PNP-N i的浓度和苯乙烯的浓度对催化活性、苯乙烯转化率、聚苯乙烯相对分子质量及其分布的影响,并用核磁共振和凝胶色谱对聚苯乙烯的结构进行了表征。实验结果表明,在聚合温度25℃、聚合时间1h、n(A l)∶n(PNP-N i)=300、c(苯乙烯)=2.3m ol/L、c(PNP-N i)=0.4mm ol/L、甲苯为溶剂的适宜条件下,苯乙烯的转化率可达95%以上,催化活性达到5×105g/(m ol.h)左右。核磁共振和凝胶色谱表征结果显示,所得聚苯乙烯为无规结构,重均相对分子质量约为1×104,相对分子质量分布Mw/Mn约为2。     

聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯)高吸油树脂的合成及表征

采用悬浮聚合法制备了聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯)高吸油树脂,考察了甲基丙烯酸烷基酯种类、单体配比、引发剂用量、交联剂用量和分散剂用量对高吸油树脂吸油率的影响。实验结果表明,当m(甲基丙烯酸十二酯)∶m(苯乙烯)=4∶3、引发剂过氧化二苯甲酰用量(占单体混和物的质量分数)为0.8%、交联剂二乙烯基苯用量(占单体混和物的质量分数)为0.8%、分散剂聚乙烯醇用量(占单体混和物的质量分数)为3%时,所合成的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸十二酯)高吸油树脂对甲苯和三氯甲烷的吸油率分别为13.9,24.6g/g。并用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、热重和示差扫描量热法对高吸油树脂的结构和性能进行了表征。表征结果显示,制得的产物为苯乙烯与甲基丙烯酸烷基酯的共聚物,其使用温度可达130℃。     

剥离型聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料Ⅰ.Ziegler-Natta/有机改性蒙脱土复合催化剂催化丙烯聚合

采用化学反应法制备了Z ieg ler-Natta/有机咪唑盐改性蒙脱土复合催化剂(简称复合催化剂),并通过丙烯单体原位插层聚合制备了聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料。考察了n(A l)∶n(T i)、聚合温度、聚合时间及溶剂种类对复合催化剂的活性及定向催化能力的影响。研究结果表明,与商品化CS-2型Zieg ler-Natta催化剂相比,复合催化剂的活性明显降低,在n(A l)∶n(T i)=100、聚合温度60℃、聚合时间1h、正庚烷为溶剂时,复合催化剂的活性较高,可达78.4kg/(m ol.h)。合成聚丙烯的等规度在85%~97%之间,熔融温度在160℃左右,重均相对分子质量达到(3.6~4.6)×105,相对分子质量分布在6.1~6.6之间。溶剂种类对合成聚丙烯的等规度影响较大。     

涂料用纯丙乳液的性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸(MA)为主要原料,利用半连续乳液聚合工艺,制备了一种涂料用纯丙乳液基料;考察了乳化剂、引发剂用量及pH值对产物性能的影响。结果表明,当w(乳化剂)=3%,w(引发剂)=0.35%,pH在8~9左右时,涂膜的吸水率达到7.9%,残余单体量<0.5%,水稀释稳定性,钙离子稳定性,冻融稳定性均通过测试,纯丙乳液具有较好的综合性能。