丙烯酸酯_苯乙烯共聚物高吸油树脂的合成与性能
高吸油树脂的合成及性能研究
高吸油树脂的合成及性能研究
陈薇;张英;冯军;潘建福
【期刊名称】《广西工学院学报》
【年(卷),期】2003(014)001
【摘要】以甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯为单体,邻苯二甲酸二丙烯酯为交联剂,用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂,采用悬浮聚合法合成高吸油树脂.将吸油率作性能
指标,利用正交试验分析各种影响因素.得出最佳工艺条件为:A1B1c2D2,此时单体配比为:丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸丁酯=3:2;引发剂为0.9%;交联剂为0.3%;分散剂为4%的明胶水溶液.
【总页数】5页(P59-63)
【作者】陈薇;张英;冯军;潘建福
【作者单位】广西工学院轻工化工系,广西,柳州,545006;广西工学院轻工化工系,广西,柳州,545006;广西工学院轻工化工系,广西,柳州,545006;广西工学院轻工化工系,广西,柳州,545006
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325
【相关文献】
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2.高吸油树脂的合成及其性能研究 [J], 杨武;郑艳萍;王琴琴;赵静卓;代学玉
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二次磺化法制备高磺化度线型聚(苯乙烯-丙烯酸)共聚物
二次磺化法制备高磺化度线型聚(苯乙烯-丙烯酸)共聚物马丽华，傅相锴*，赵戈西南大学化学化工学院，三峡库区生态环境教育部重点实验室，西南大学应用化学研究所，重庆市高校应用化学重点实验室重庆（400715)E-mail: fxk@。
摘要：本文以吡啶为溶剂溶解聚(苯乙烯－丙烯酸)共聚物，发烟硫酸为磺化试剂对其进行初步磺化，制得低磺化度聚(苯乙烯－丙烯酸)共聚物，再在浓硫酸中以硫酸银为催化剂，对低磺化度共聚物进行二次磺化，制备了高磺化度聚(苯乙烯－丙烯酸)共聚物。
中和滴定表明磺化度在80％以上。
关键词：磺化聚(苯乙烯－丙烯酸)；磺化反应；聚合物电解质；水溶性高分子；水溶性高分子是一种亲水性的高分子聚合物，在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。
水溶性高分子的亲水性来自于分子中含有大量的亲水基团，这些基团不但使高分子具有亲水性，而且使它具有其它性能，如粘合性、成膜性、润滑性、螯合性、分散性、絮凝性、减磨性、增稠性等。
水溶性高分子的分子量可以控制，高达数干万，低到几百。
其亲水基团的强弱和数量可以按要求加以调节，亲水基团等活性官能团还可以进行再反应，生成具有新官能团的化合物。
上述性能使水溶性高分子具有多种多样的品种和宝贵性能，获得越来越广泛的应用，属于专用化学品的范畴[1]。
聚丙烯酸和其它水溶性丙烯酸共聚物是水溶性高分子的重要成员。
因其多样的物理化学性质，具有多种用途，广泛应用在涂料、造纸、纺织、采油、采矿、冶金、食品、医药、化妆品、及水处理工程中。
大多数应用主要是利用丙烯酸系聚合物的增稠性能、分散悬浮性能、絮凝性能、粘合性能以及成膜性能等[2]。
本文设计合成一种线型磺化聚（苯乙烯-丙烯酸）水溶性阴离子型聚合物电解质，由于分子中既有大量强酸性磺酸基团，又有大量较弱酸性的羧酸基团，其水溶液具有聚电解质性能、多聚酸性能、独特的酸碱指示性能等。
原则上该水溶性聚合物可由苯乙烯-丙烯酸共聚物通过磺化反应来制备。
有文献报道苯乙烯-丙烯酸共聚物在浓硫酸中直接磺化的制备方法[3]。
RAFT乳液聚合制备聚(苯乙烯—丙烯腈)嵌段共聚物及其共混物性能
RAFT乳液聚合制备聚（苯乙烯—丙烯腈）嵌段共聚物及其共混物性能苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)树脂作为五大通用塑料之一,兼有聚丁二烯的韧性和抗冲击性,聚丙烯腈的耐热性和化学稳定性以及聚苯乙烯的刚性、光泽性和加工性,得到广泛应用。
在此基础上发展起来的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)树脂,进一步改善了ABS树脂的热氧化稳定性、光氧化稳定性和耐化学性,也逐渐成为一种重要的塑料材料。
ABS和ASA的制备过程相似,但由于采用的是传统自由基聚合方法,橡胶相为接枝共聚或轻度交联结构,无法精确调控聚合物的分子链结构。
本文采用新近发展的RAFT乳液聚合的方法,以双亲性聚丙烯酸-b-聚苯乙烯大分子RAFT试剂(AA-b-S-RAFT)作为乳化剂和调控剂,制备基于嵌段共聚物的ABS和ASA韧性塑料(嵌段型ABS和ASA韧性塑料)。
系统研究苯乙烯(S)及苯乙烯／丙烯腈(AN)的RAFT乳液(共)聚合过程、嵌段型ABS和ASA韧性塑料的制备技术,探讨了聚合物分子链结构对材料相形态和机械性能的影响。
具体的研究内容和结果如下：1)研究AA-b-S-RAFT的结构对苯乙烯乳液聚合的影响,结果发现乳胶粒径和乳胶粒数受丙烯酸链段长度的影响较大而阻聚期则受苯乙烯链段的长度影响较大。
调节AA-b-S-RAFT的结构使其亲水亲油平衡值(HLB)为13-20时,聚合过程的可控性较好,聚合物分子量符合理论设计值,分子量分布较窄,且乳液稳定性好。
AA-b-S-RAFT的HLB值过低,则乳液稳定性变差且最终产物的PDI较高；AA-b-S-RAFT的HLB值过高,则大分子RAFT试剂受引发剂过硫酸钾(KPS)的氧化作用影响较大,聚合物分子量明显高于理论设计值且产物的PDI较高。
将引发剂KPS替换为偶氮二异氰基戊酸(V501),聚合物分子量与理论设计值相符很好但PDI较高(>1.4)。
在理论设计分子量一致的情况下,通过改变AA-b-S-RAFT的结构,乳胶粒径可在80 nm-172 nm间调控。
丙烯酸树脂及其应用..
丙烯酸树脂及其应用
两个仓库
胶束是提供乳化剂的仓库
单体液滴是提供单体原料的仓库
丙烯酸树脂及其应用
2. 恒速期
乳胶粒的体积逐渐增大，单体液滴的体积逐渐缩小，当转化
率达到50%时，单体液滴全部消失，单体全部进入乳胶粒中。 乳胶粒中单体和聚合物各占一半，此时的乳胶粒称为单体-聚 合物乳胶粒。
甲基丙烯酸甲酯（MMA）+丙烯酸乙酯(EA)+甲基丙烯酸氯 化
偶氮二异丁腈（ABIN）
三甲胺基乙酯（MTC）
Eudragit RS
MMA34mL MTC3.2 g ABIN 0.1g 放入三口瓶 反应1h 通氮气
滴加 0.1g 溶于 EA 的ABIN
冷却至室温
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
丙烯酸树脂及其应用
本体聚合缺点：不易散热
丙烯酸树脂及其应用
丙烯酸树脂及其应用
通常情况下聚合物乳液的最低成膜温度低于相 应聚合物的玻璃化温度。 聚合物乳液的最低成膜温度(MFT)与玻璃化温 度(Tg)的关系为：(MFT/Tg)=K 实验结果表明，K值一般为0.92-0.98。
丙烯酸树脂及其应用
尤特奇水分散液的MFT值
丙烯酸树脂及其应用
反应约1.5h
丙烯酸树脂及其应用
乳液聚合
乳液聚合是在乳化剂的作用下并借助于
机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液， 由水溶性引发剂引发而进行的聚合反应。
过硫酸盐
乳液聚合反应装置示意图
丙烯酸树脂及其应用
乳液聚合的机理
聚合前体系中存在三相：水相、胶束相和油相
单体 液滴
极少量单体和少量乳化剂以分子分散状态溶解在水中，大部分
SAN 苯乙烯-丙烯腈共聚物
SAN 苯乙烯-丙烯腈共聚物苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）是无色透明的热塑性树脂，具有耐高温性、出色的光泽度和耐化学介质性，还有优良的硬度、刚性、尺寸稳定性和较高的承载能力。
由于该树脂固有的透明性，故非常普通地用于制造透明塑料制品。
化学和性能SAN树脂是线性无定形共聚物，是通过连续本体、悬浮或乳液聚合制得。
通过分子量的改变和苯乙烯／丙烯腈的配比变化可以调节聚合产物的性能。
在聚合过程中或聚合完成后的配混操作中可加人添加剂和改性剂，以获得所需要的综合性能。
所用添加剂和改性材料一般包括着色剂、玻璃纤维增强材料、脱模剂、紫外光稳定剂、弹性体、抗静电剂以及流动助剂和加工助剂。
SAN树脂能耐脂肪烃、非氧化性酸。
碱、植物油、食品，某些醇类和洗涤剂，但与一些芳香烃、酮类、酯类和氯化烃接触会被侵蚀。
热变形温度范围为200～230°F（182MPa下），所制得产品的最高使用温度受应力、周围的化学介质环境和取向度的影响很大，但185°F 的连续使用温度是完全能够达到的。
SAN的断裂拉伸强度为69—83MPa，其弯曲强度和弹性模量一般较高。
根据树脂品级和加工条件不同，SAN的缺口悬臂梁抗冲击强度范围为0．2～0．5 ft.lb／in。
SAN树脂与用量更大。
被普遍使用的ABS(丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物)合成树脂相比，缺少一个橡胶组分（丁二烯橡胶）。
由于SAN中没有橡胶组分，因此它的抗冲击强度低于ABS树脂。
但SAN其它大部分性能（如耐热性、耐化学介质性、拉伸和弯曲强度和光泽度等）优于通用级ABS树脂。
特殊品级SAN的特殊品级包括紫外光稳定级、抗静电级、耐渗透级、玻璃纤维增强级等。
抗静电SAN生产的制品可防止粒子和灰尘的吸附聚集；耐渗透SAN可减少气体和水蒸汽的透过率；用紫外光稳定级SAN生产的玻璃、散光板和标志牌等产品其性能得到改善。
玻璃纤维增强SAN树脂具有很高的刚性和尺寸稳定性。
新开发的SAN树脂有高透明级、“洁白”产品级、可发性SAN（用于生产泡沫塑料）和各种共混物和合金。
甲基丙烯酸酯高吸油树脂的合成及性能
第23卷 第2期2004年4月天 津 工 业 大 学 学 报JOURNAL OF TIANJIN POLYTEC HNIC UNIVERSITYV ol.23 N o.2April 2004甲基丙烯酸酯高吸油树脂的合成及性能收稿日期:2003-10-09 作者简介:封 严(1975)),女,河南省新乡市人,博士研究生;肖长发(1953)),男,天津市人,教授,导师.封 严,肖长发(天津工业大学材料科学与化学工程学院,天津300160)摘 要:采用悬浮聚合法合成甲基丙烯酸酯类高吸油树脂,研究了交联剂、引发剂用量对树脂性能的影响.结果表明,所合成高吸油树脂对氯仿、甲苯、二甲苯和煤油的饱和吸收率分别为40g/g 、26.5g/g 、25.5g/g 和5g /g ,且具有良好的保油率及浮油回收能力.关键词:高吸油树脂;交联剂;引发剂中图分类号:T Q342.86;T S102.528 文献标识码:A 文章编号:1671-024X(2004)02-0004-03S ynthesis and properties of high oil absorptive methacrylate resinFENG Yan,XIAO Chang -fa(School of M ater ial Science and Chemical Eng ineering,T ianjin Polytechnic U niversit y,T ianjin 300160,China)Abstract :A high oil absorptive r esin was synthesized by suspensio n polymerization using methy lacr ylate as monomer.T heeffects of amount of crosslinker,initiator on the oil absorpt ion capacity are studied.T he r esults show the oil ab -sorpt ion capacity of synthesized resins to chloroform,to luene,x ylene and kerosene can reach 40g /g ,26.5g /g,25.5g/g and 5g/g,respectively.A nd the resin has ex cellent abso rptiv e abilities of o il o n water surface and high oil retent ion.Key words :hig h oil absorpt ive resin;crosslinking agent;initiator近年来,随着工业的发展,含油污水、废弃液以及油船、油罐泄漏等事故造成的河流、海洋等环境污染问题日益严重,传统的吸藏型和胶化型吸油材料,如粘土、木棉、纸浆等,无论是性能还是产量都不能满足废油回收和环境治理的要求,研究和开发新型高性能吸油材料势在必行.日、美等许多国家的科学工作者在这一领域进行了大量的研究工作[1~9].高吸油树脂是近期得到广泛关注的一类新型功能高分子材料,它利用聚合物中的亲油基和油分子的相互亲和作用吸油,其吸油和保油能力都远远优于传统的吸油材料,可广泛应用于环保、工业、农业等各领域及日常生活中.这类高吸油树脂多以甲基丙烯酸酯为亲油单体,经适度交联制得,国外已可工业化生产[2].国内在此领域的研究与国外相比尚有较大差距,所合成树脂存在吸油速率慢、吸收倍率低等缺点,且目前对高吸油材料的研究主要集中在粒状树脂方面,由于其形状的局限性,大大限制了其应用.因此,发展具有吸油功能的纤维成为高吸油树脂研究领域中一个新的方向.本文以甲基丙烯酸酯为单体、过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂、二乙烯苯等为交联剂制备高吸油树脂并对其吸油性能及影响因素进行探讨,为进一步开发吸油性纤维奠定基础[10].1 实验部分1.1 实验试剂甲基丙烯酸正丁酯,化学纯,减压蒸馏,低温保存;过氧化苯甲酰,化学纯,重结晶提纯,低温保存;二乙烯基苯,化学纯,减压蒸馏提纯;聚乙烯醇、对二甲苯、甲苯,均为化学纯试剂;煤油,工业级,分装.1.2 高吸油树脂的合成将去离子水及聚乙烯醇(PVA)加入四口瓶中,于40~70e 溶解分散均匀,在氮气保护下,加入甲基丙烯酸正丁酯、交联剂和引发剂的混合溶液,于60~80e 间加热搅拌,反应8~10h,用热水清洗残留的未反应单体,放入真空烘箱中于80e 左右干燥5~7h,得微带黄色的高吸油树脂.为获得疏松结构的树脂,转化率一般控制在85%以下[11].因此,在本研究中,通过控制聚合反应的温度、时间等因素,将单体转化率控制在75%~85%之间,使所合成的高吸油树脂保有一定的孔隙率,以利于油品在树脂中的扩散.1.3高吸油树脂性能测试饱和吸油率测试方法:准确称取1g高吸油树脂,装入聚酯无纺布袋浸入待测油品中,常温浸泡24h,每经1h过滤去除未被吸收的油后称取吸油凝胶质量,同时对空袋进行同样的测定,以扣除空袋的吸油重量.饱和吸油率=(吸油凝胶质量-树脂质量-空袋质量)/树脂质量保油率测试方法:准确称取一定质量的饱和吸油凝胶,在转速为1000r/m in的离心机中离心旋转5 min后取出称重.保油率=(离心后质量/离心前质量)@100%水面浮油回收试验方法:在水浴锅(直径20cm)中加入1500mL水,水中加入甲苯8g及树脂2g,附着吸收2h,考察甲苯的残留情况.2结果与讨论高吸油树脂是由亲油性单体构成的低交联度聚合物,具有三维网状结构,内部有一定的微孔[12].这种结构使得树脂不会溶于被吸油品中.通过树脂分子内亲油基和油分子的溶剂化作用,使树脂发生膨润,依靠范德华力使油品被吸收到树脂内部的网络结构中,达到吸油的目的.因此,凡影响树脂网络结构的因素都将直接影响树脂的吸油性能.2.1交联剂对树脂吸油性的影响图1、图2为交联剂用量对聚甲基丙烯酸正丁酯高吸油树脂性能的影响情况,其中引发剂用量为单体质量的0.5%.由图1及图2可知,高吸油树脂的饱和吸油率和吸油速率均随交联剂含量的增加而减少.由高吸油树脂的吸油机理可知,高吸油树脂是一种由亲油性单体聚合而成的低交联度聚合物,具有三维网状结构,油品吸收靠的是高吸油树脂的网状结构和树脂内亲油链段与油分子间的溶剂化作用.而交联剂含量决定了树脂的交联度和交联密度,直接影响树脂的网络空间大小,对其饱和吸油率影响较大.实验发现,不加交联剂的树脂在油品中呈无强度的糊状,无法使用.当交联剂含量较少时,树脂的交联度较低,树脂内部的网络结构不完善,使树脂中可溶部分增加,吸油量较少;但此时树脂分子与油分子的溶剂化作用较强,吸油速率较快;反之交联剂含量较高时,树脂的交联度及交联密度增大,抑制了三维分子网络的伸展,加强了网络的弹性收缩力而使树脂吸油率下降,同时树脂内部分子与分子间结合紧密,油分子的扩散变得困难,吸油速度减慢.因此,要有合适的交联剂用量才能使树脂具有高的吸油率.由实验可知,当交联剂用量为单体质量的0.1%时,树脂的饱和吸油率最高.图1树脂饱和吸油率与交联剂含量关系曲线Fig.1Relation betw een cross linkercontent and oil absorbency图2树脂的氯仿吸收速率与交联剂含量关系曲线Fig.2Effect of amount of cross linker content onchloroform absorbency由图1还可看出,聚甲基丙烯酸正丁酯高吸油树脂对不同种类油品的吸收能力有一定差别,树脂对氯仿的吸收率最高,其次为甲苯和二甲苯,对煤油的吸收能力最差.这一方面是因为树脂对与其含相近碳原子的油品吸收率高,另一方面,煤油的粘度较氯仿、甲苯等大,所以不易渗透进入高分子的网络中,因此吸收倍数较低.2.2引发剂对树脂吸油性的影响图3、图4为引发剂用量对聚甲基丙烯酸正丁酯高吸油树脂性能的影响情况,其中交联剂用量为单体质量的0.3%.)5)第2期封严等:甲基丙烯酸酯高吸油树脂的合成及性能图3 树脂饱和吸油率与引发剂含量关系曲线Fig.3 Relation between initiator and oilabsorbency图4 树脂的氯仿吸收速率与引发剂含量关系曲线Fig.4 Effect of amount of initiator onchloroform absorbency由图3和图4可以看出,高吸油树脂的饱和吸油率和吸油速率随引发剂用量的增加而降低,这是因为引发剂的用量直接影响树脂的相对分子质量和交联度.引发剂的用量对聚合反应速率有显著的影响,当引发剂用量过大时,聚合反应速率大,导致树脂的相对分子质量降低,交联度增加,使树脂的吸油率和吸油速率下降;引发剂用量降低,则反应速度较慢,交联度减小,吸油率及吸油速率较高.但交联度过小,树脂内可溶部分大大增加,使吸油树脂在所吸油品中部分溶解,吸油后呈无强度的粘稠状,无法使用.因此,适宜的引发剂用量为单体质量的0.5%.2.3 环境温度对树脂吸油性能的影响高吸油树脂在使用时的环境温度对其吸油速率及饱和吸油率(测试油品为甲苯)的影响如图5所示.由图可知,环境温度越高,高吸油树脂的吸油速率越快,但其饱和吸油率的变化并不大.这一点可由分子扩散理论来说明,随着温度升高,分子运动加快,油分子向树脂内部的扩散运动加剧,使吸油速度加快;同时,温度的升高有利于大分子链段的伸展,有利于吸油过程的进行.但是,根据大分子时温等效原理,即使在较低温度下,只要有足够长的时间,油分子也可充分扩散,大分子链段完全伸展,因此其饱和吸油率的差别并不大,这说明高吸油树脂可在较宽的温度范围内使用.图5 树脂饱和吸油率与温度关系曲线Fig.5 Effect of temperatures on oil absorbency2.4 高吸油树脂的保油率表1为饱和吸油率不同的几种高吸油树脂样品对油品(甲苯)的保油率.表1 树脂的保油率Tab.1 Oil retention of resins树脂编号1#2#3#4#5#饱和吸油率/(g #g -1)10.213.27.911.829.0保油率/(%)9590858097吸油树脂是通过亲油基对油的亲和力,将油吸收到树脂内部后使自身发生溶胀,这种吸收接近于化学吸收,因此其保油率大大优于一般吸油材料,可以满足实际使用要求.2.5 高吸油树脂的浮油回收能力取5种不同的树脂按浮油回收能力测试的方法对浮着的甲苯进行回收实验,结果如表2所示.表2 树脂对水面浮油的回收性能Tab.2 Ability of oil absorption on water surface树脂编号1#2#3#4#5#饱和吸油率/(g #g -1)7.910.211.813.229.0浮油残留情况部分很少几乎没有无无由表2可知,浮油回收规律与吸油规律基本一致,吸油性较好的树脂对浮油的回收能力也较好,这意味着合成的树脂可直接用于回收河面及海面的浮油.3 结 论通过上述实验和分析,可得出以下结论,(1)用悬浮聚合法合成高吸油树脂,体系中交联(下转第10页)融化.这种可逆的结晶结构对提高弹性体的物理机械性能是十分有益的[5].因此,笔者认为,造成表3这种现象的原因是当PTM G 中混入部分TDL/E 以后,破坏了软链段的规整性,从而影响了试样在室温下受高度拉伸时,可逆的结晶结构迅速形成,降低了材料的强度和弹性回复率.当然,也可以说甲基支链的引入形成的空间位阻降低了分子链间的作用力,从而造成试样的强度和弹性形变降低,而塑性形变增加.另外,随着TDL/E 混入比例的增加,聚氨酯溶液的粘度急剧下降,大大改善了聚氨酯溶液的流变性,更易于后期的成型加工[5].在一定范围内,随着TDL/E 混入比例的增加,聚氨酯软链段玻璃化温度T gs 明显降低,当TDL/E 的混入比例达到10%时,聚氨酯的微相分离最完全,具有最好的低温效果[5].3 结 论(1)在聚醚中加入5%~15%TDUE 时,其加入量对聚醚与MDI 的聚合反应速率影响很小.但未经环氧乙烷封端的TDL 与M DI 的反应活性则不能满足聚氨酯的合成要求.(2)半预聚体法制备聚氨酯,需要熟化过程.熟化12h 以后,聚合物溶液粘度增加趋于平缓,实验中熟化时间控制在20h 左右为佳.(3)加入TDL/E 更有利于聚氨酯弹性体的后期成型加工,且能提供更优异的低温效果.(4)随着TDL/E 加入比例的提高,聚氨酯弹性体的强度、弹性模量和弹性回复率均有所降低,这与文献[5]相一致.参考文献:[1] 傅明源.聚氨酯弹性及其应用[M ].北京:化学工业出版社,1999.289-294.[2] 山西省化工研究所编.聚氨酯弹性体手册[M ].北京:化学工业出版社,2001.105-167.[3] 姜 扬.聚醚羟值测定的新方法[J].聚氨酯工业,1996,(3):43-44.[4] 李邵雄.聚氨酯胶粘剂[M ].北京:化学工业出版社,1998.83-86.[5] 安树林.共混聚醚型聚氨酯弹性体的结构与性能[J].天津工业大学学报,2003,22(1):43-46.(上接第6页)剂和引发剂的含量对树脂的吸油率等各项性能有较大影响;(2)所合成高吸油树脂具有较好的保油率和水面浮油回收能力;(3)聚甲基丙烯酸正丁酯高吸油树脂对氯仿、甲苯、二甲苯和煤油的吸收率分别可达40g/g 、26.5g/g 、25.5g /g 和5g /g.参考文献:[1] 张高奇,周美华,梁伯润.高吸油树脂的研究与发展趋势[J].化工新型材料,2002,30(1):29-31.[5] Inaokai T oru.Oi-l absorbent composition,part iculate oil ab -sorber,oi-l absorbent mater ial,and oi -l absorbent pack[P].U SP:5688843,1997-11-18.[6] Blaney Caro l Ann.Oi-l sorbing article and methods for mak -ing and using same[P].U SP:5834385,1998-11-10.[7] Ber rigan M ickael R.O il absorbent fibrous g ranules [P ].U SP:5763083,1998-06-09.[8] M ei Hua Zhou,Chang -Sik Ha,Won -Jei Cho.High oi-l ab -sorptive co mposites 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丙烯酸甲酯_乙酸乙烯酯共聚物基高吸水树脂合成及性能研究
图 2 为不同水解度 时 HP ( MA - co - VAc) 的 IR 谱图曲线 1 是水解度为 75% 时的吸收光谱, 曲 线 2 是水解度为 50% 时的吸收光谱。由图 2 可知, 随着水解的深入, 原有共聚物特征峰不断减弱, 而 羧酸中 CO-2 的反对称伸缩和对称伸缩的特征吸收 ( 1 558 cm- 1; 1 409 cm- 1) 以及羟基( O H) 的伸缩 振动特征吸收( 3 443 cm- 1) 不断加强。 3 1 2 P( MA- co- VAc) 的 DSC 曲线
关键词 高吸水性树脂, 共聚反应, 水解反应, 吸水性能
中图分类号 O 632; T Q 325
文献标识码 A
文章编号 1000- 6613( 2003) 07- 0726- 05
高吸水树脂( SAR) 是一种含有羧基、羟基等强 吸水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚 合物, 它不溶于水, 也不溶于有机溶剂, 能吸收自 重几百倍甚至几千倍的水, 且吸水膨胀后生成的凝 胶具有优异的保水性和耐候性[ 1~ 6] 。
2 结构与性能测试
2 1 结构分析
2 1 1 红外光谱分析
高吸水性树脂丙烯酰胺_丙烯酸_对苯乙烯磺酸钠三元共聚物的合成
AM 用 量 3． 3 g， SSS 用 量 件为: AA 用 量 10 mL， 0． 5 g， 0． 040 g ， 引发 剂 用 量 交 联 剂 用 量 0． 010 g， 反应温度60 ℃ 。 在 此 条件 下， 试样 的吸蒸 馏 水 倍 率为259 g / g， 吸盐水倍率为42 g / g。 参考文献:
Vol． 30 No． 3 May 2012
研究与开发( 221 ～ 223 )
高 吸水性 树脂丙烯酰胺 － 丙烯 酸 － 对 苯乙烯磺 酸钠 三元共聚 物的合成
［ 1］ 邹新禧． 超 强 吸水剂［M］． 第 2 版． 北 京: 化 学 工业 出版 社， 2002 : 1 － 3． ［ 2］ ． 北 京: 化 吴季怀， 林建明， 魏 月 琳， 等． 高吸水 保 水 材 料［M］ 2005 : 346． 学工业出版社， ［ 3］El － Rehim H A． Swelling of radiation crosslinked acrylamide － based microgels and theirpotential applicatians ［J］． Radiation 2005 ， 74 : 111 － 117． Physics and Chemistry， ［ 4］ 徐文娟， 蒲万芬， 刘 永 兵， 等． 模 糊 数 学 在 IPN 型水凝胶合成 J］ ． 西南石油大学学报， 2007 ， 29 ( 2 ) : 129 － 131． 中的应用［
图2
反应温度对试样吸水倍率的影响
2． 1． 3
引发剂用量
图4 交联剂用量对试样吸水倍率的影响
AM 用量为 由图 3 可知， 在 AA 用量为10 mL， 3． 3 g， SSS 用量为0． 5 g， 交联剂用 量 为0． 020 g， 反 应温度为60 ℃ 的条件下， 吸水 倍 率 随着引 发 剂用 量的增加而 增 加; 当 引 发 剂用 量 达到 0． 040 g 时， 试样的吸水倍率达到最 大 值; 继 续 增 加 引 发 剂用 量， 吸水倍率反而 下 降。 这 是 因 为该 反 应 属 于自 由基反应， 引 发 剂用 量 较低时， 初始 自由 基 浓 度 低， 使得反应速率亦 低， 共聚物生成 量 少; 随着引 发剂用量增加， 活性 中心 增 多， 反 应 速率 加 快， 当 其用量达到 一 定值 时， 反 应 最 完 全， 试样 吸水 倍 率最大; 若 继 续 增 加 引 发 剂用 量， 就 会 导 致 自由 基浓度过高， 增大了自由 基 间 的 耦 合 和 歧 化 终 止 反应的几率， 同时过 量 的 引 发 剂 也 会 诱 导 单 体 均 聚反应的 发 生， 从 而 减 少 了 共聚物的生成 量， 降 低了试样的吸水性 能。 因 此， 本工 作 最佳 引 发 剂 用量为 0． 040 g。 2． 2
新型丙烯酸酯嵌段共聚物聚氨酯涂料的合成与性能_周文富
1 — 1.3 %;2 — 0.9 %;3 — 0.7 %;4 — 0.5 % 图 1 单体转化率与反应时间 、引发剂用量的关系
1 — 80 ℃;2 — 98 ℃;3 — 120 ℃ 图 2 引发剂用量与共聚物数均分子量 M n 关系
3.2 反应温度与聚合时间的关系 在 0.9 %的引发剂和同等的单体浓度下 , 以粘度
关键词 :丙烯酸酯 ;嵌段共聚物 ;聚氨酯涂料 ;合成性能 ;结构表 征
SYNTHESIS AND PERFORMANCE OF NOVEL ACRYLATE BLOCK COPOLYMER POLYURETHANE COATINGS
ZHOU Wenfu , JIA Demin
Abstract :A binder with good performance was synthesized through block poly merization with different kinds of acrylates. T he influences o f initiator level , reactive time and temperature , molecular w eight and curing agent amount on the performance of copolymer film w ere discussed. T he copolymer was characterized by I R spectro scopy and thermogravimetric analysis (T GA).T he performance o f polyurethane coating s prepared by this copoly mer w as tested.
多孔性丙烯酸酯吸油树脂的合成研究
１ 前 言
人类 在 开 采 、运 输 和利 用 石 油 的过 程 中 时 有 污 染 发 生 ，工 厂 和 矿 山排 水 以及 城 市 含 油 污 水 的排 放 都 严
树 脂 ，并对 产 品的 吸油 、保油 性能 等进 行 了评价 。
２ 实 验
实验 中使 用 的主要 原料 和试 剂 为 ：甲基 丙 烯 酸丁 酯 （ Ｍ 、聚 乙烯 醇 （ Ｖ ） Ａ Ｂ Ａ） Ｐ Ａ （ Ｒ，国药 集 团 化 学 试 剂 有
ｔｌ ｅ ｅ ａ ｄ ｘ ｌ ｎ ｒ ８ ０ ２．９ ８ １，９ ０ ４ ｇ・ｇ～ ：ａ ｄ ｔｅ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｏ ｈ ｅ ｉ ｓｔ ｅ ｚ ｎ ｏ ｕ ｎ ｎ ｙｅ ｅ ｗｅ ｅ １ ． ８ ．３ ．６ ｎ ｈ ｏ ｉ ｆｔ ｅ ｒ ｓｎ ｏ ｂ ｎ ｅ ｅ， ｔｌ ｅ ｅ ａ ｄ ｘ — ｂ ｐ ｏ ｏｕ ｎ ｎ ｙ ｌｎ ｅ ｃ ｅ ０ １ ４， １ ． ３ ｎ ６ ３ ３ ｇ・ｇ ， ｒ ｓ ｅ ｔ ｅｙ ｂ ｓｎ ｔ ｙ ｃ ｔ ｔ ｓ ｐ ｒ ｇ ｎ ｃ ａ ｅ ｔ ｅ ｅｒａｈ ｄ３ ． ７ ２ ３ａｄ１． ３ ８ ～ ｅ ｐ ｃ ｖ ｌ ｙ ｕ ｉ ｇ ｅ ｈ ｌａ ｅａｅ ａ ｏ ｏ ｅ ｉ ｇ ｎ ． ｉ
摘 要 ：采用悬浮聚合法合成了多孔性丙烯酸酯吸油树脂。研究结果表明，当体系中引入致孔剂
时 ，溶剂 萃取 后的吸油树脂有着更好 的油品吸收率 ，进一步证 明了吸油率 对树脂 内部孔结构 的依 赖 性 。当单体用 量 ２ ％ （ ７ 质量分数 ，以下 同 ） 、交联 剂 用量 １３ ，引 发 剂用 量 ０ ７ ，分散 剂用 量 ．％ ．％ ３ ，水油 比４１ ％ ：，所得树脂对 苯、甲苯、二 甲苯 的吸油率分别 达到 １． ８ ８ ０ ２，９ ８ １ ． ６ ｇ 。 ．３ ，９０ ４ｇ・ － ； 致孔剂 乙酸 乙 酯 的加 入 不仅 使 树脂 对 苯 、甲苯 、二 甲苯 的吸 油率 分 别 达 到 了 ３ ． ７ ０ １４，１ ．３ ８ ２ ３，