聚合过程中,哪些因素会导致影响聚合物结晶因素支化

上传用户:naitubwuxr资料价格:5财富值&&『』文档下载 :『』&&『』学位专业:&关 键 词 :&&&&&权力声明:若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请点击。摘要:(摘要内容经过系统自动伪原创处理以避免复制,下载原文正常,内容请直接查看目录。)超支化聚合物是一类具有三维平面构造、高度支化的年夜份子,且有多端基、低熔点、流变性好、消融机能优秀和反响活性高级特色。相较于树枝状聚合物的分解,超支化聚合物在分解进程中不须要严厉的掩护/去掩护步调,有能够完成年夜范围工业化临盆,是以对超支化聚合物的研讨遭到普遍存眷。超支化聚合物具有浩瀚活性端基,是以经由过程对其停止端基功效化可以获得具有特别机能的超支化聚合物。经由过程对超支化聚合物停止亲水或亲油改性获得的两亲性超支化聚合物是一类具有特别构造和机能的新型两亲物,分歧于传统外面活性剂和线型两亲性年夜份子,两亲性超支化聚合物特别的份子构造使其在溶液中显示特别的单份子胶束机能和自组装特征,使得摸索其在小份子封装范畴和自组装范畴的运用逐步成为高份子迷信范畴研讨的热门之一。本文以丁二酸酐和二乙醇胺为原料分解AB2单体,再经由过程三羟甲基丙烷与AB2单体反响分解分歧代数的端羟基超支化聚合物。并对分解前提停止了摸索,重要考核反响时光、反响温度和催化剂用量对产品构造的影响。成果注解:掌握反响温度为120℃,反响时光为8h,催化剂用量为3%(以AB2单体的质量计)时,调理三羟甲基丙烷与AB2单体的摩尔比分离为1﹕3、1﹕9、1﹕21、1﹕45时可以获得响应的14代端羟基超支化聚合物,经由过程核磁共振和红外光谱对产品的份子构造停止了表征,成果显示产品构造与预期份子符合。同时对产品在水及无机溶剂中的消融机能停止了研讨,成果显示末尾羟基数量对产品的消融机能有较年夜影响。经由过程辛酰氯、月桂酰氯和棕榈酰氯对三代超支化聚合物停止改性获得新型超支化聚合物外面活性剂(HBP一C8、HBP一C12、HBP一C16)。借助于古代检测手腕如红外光谱、核磁共振(1H NMR、13C NMR)和凝胶渗入渗出色谱(GPC)对产品的份子构造和绝对份子质量和绝对份子质量散布停止了表征,成果注解,产品的份子构造与预期份子符合,且产品的绝对份子质量散布较宽。采取差示扫描量热(DSC)和热重剖析(TGA)对产品的玻璃化温度和热稳固机能停止了研讨,成果显示末尾烷基链的长度对改性产品的玻璃化温度和热稳固性有着较年夜的影响。经由过程外面张力法商量了超支化聚合物外面活性剂的外面张力,采取紫外分光光度法对产品的临界胶束浓度(CMC)停止了研讨。成果显示获得的产品具有较好的外面活性,可以有用下降水的外面张力,同时显示出单份子胶束的特征而具有较低的临界胶束浓度,从而可以在较低浓度下封装亲水性的小份子。采取棕榈酰氯对分歧代数的端羟基超支化聚合物停止改性,获得具有疏水性壳层和分歧尺寸的亲水性内核的两亲性超支化聚合物。经由过程转变分解前提制备了具有高接枝率的改性产品,在冰水浴下,混杂溶剂(氯仿与吡啶的体积比为1﹕1)时,获得的产品的接枝率到达95%以上。经由过程1H NMR、13CNMR、红外光谱和GPC对产品的份子构造和绝对份子质量和绝对份子质量散布停止了表征,成果显示产品份子构造与预期份子符合且绝对份子质量跟着支化度的增长逐步增长,响应的绝对份子质量散布较宽。采取DSC和TGA对产品的玻璃化温度和热稳固机能停止了研讨,成果注解亲水性内核的尺寸变更对产品的玻璃化温度和热稳固性有着较年夜的影响。制备的两亲性超支化聚合物具有亲水性内核和疏水性壳层,从而可以在选择性溶剂中显示特别的自组装机能,同时特别的构造使其在溶剂中显示反相胶束的机能。本文选用四氢呋喃(THF)为溶剂,经由过程透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研讨了两亲性超支化聚合物在溶剂中的自组装机能。成果显示跟着亲水性内核尺寸的变更,两亲性超支化聚合物在THF中可以构成单份子胶束、多份子胶束集合体和聚合物囊泡。选用甲基橙为目的份子,采取紫外一可见分光光度法对产品的相转移行动停止了研讨,成果显示亲水性内核的尺寸和外界pH值对相转移进程有着很年夜的影响。Abstract:Hyperbranched polymer is a class with three-dimensional structure, highly branched of the eve of the member, and a multi end, low melting point, good rheological property, ablation function best and active response senior features. Phase compared with dendrimers decomposition, hyperbranched polymers in the decomposition process does not need the strict cover / cover pace, to complete the large-scale industrialization production, in order to hyperbranched polymer research has been widespread concern. Hyperbranched polymers have a vast reactive end groups is obtained via can process the end effect has the special function of hyperbranched polymer. Through the process to hyperbranched polymer stop hydrophilic or lipophilic modification to get the amphiphilic hyperbranched polymer is a kind of special structure and function of new amphiphiles, differences in outside of traditional active agent and linear amphiphilic Nianye member, amphiphilic overruns polymer special copy constructor the in solution shows special single molecule micelles function and the self-assembly of the grope for the use in the category of small molecular encapsulation and self-assembly category gradually become one of the hot topics in the research field of high molecular of science. In this paper, Ding two anhydride and two ethanol as raw material decomposition of AB2 monomer, hydroxyl terminated and then through the process of trihydroxymethylenepropane three monomers with AB2 decomposition reaction of hyperbranched polymer ramified algebra. The decomposition conditions were explored, reaction time, reaction effect assessment of temperature and catalyst on the product structure. Results note: master the reaction temperature of 120 DEG C, reaction time is 8h, catalyst dosage is 3% (in terms of the quality of AB2 monomer), conditioning trimethylol propane and AB2 monomer molar ratio of separation for 1: 3, 1: 9, 1: 21, 1: 45 can be obtained in response to the generation of 14 hydroxyl terminated hyperbranched polymer, via the process of nuclear magnetic resonance (NMR) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy of molecular structure stop characterized. Results show in line with the product structure and expected member. At the same time of the product in water and organic solvents in the ablation function is studied, the results showed the end hydroxyl number has greater influence on the function of ablation products. Through the process of octanoyl chloride, lauroyl chloride and palmitoyl chloride to the third generation hyperbranched polymer modified polymer outside active agent (HBP a C8, HBP C12, HBP a C16) novel hyperbranched is stopped. In ancient detection means such as infrared spectroscopy, nuclear magnetic resonance (1H NMR, 13C NMR) and gel permeating chromatography (GPC) of the product molecular structure and absolute molecular mass and absolute member quality spread stop characterized with. Results annotations, conform to the products of the member structure and expected a sub, and absolute molecular mass spread wide. Adopt the differential display scanning thermal (DSC) and thermal weight analysis (TGA) on glass transition temperature and thermal stability was studied. The results show that at the end of the alkyl chain length of the products, the glass transition temperature and thermal stability of the modified has bigger impact. Through the process of outside tension method to discuss the outside tension of hyperbranched polymer outside the active agent, by ultraviolet on critical micelle concentration product spectrophotometry (CMC) was studied. Results show that the obtained product has good outside activity can be useful under rainfall outside tension, also shows the characteristics of single molecular micelle has lower critical micelle concentration, and at low concentration of encapsulated hydrophilic small molecular. Take palmitoyl chloride of ramified algebra of hydroxyl terminated hyperbranched polymer stop modified and obtain a hydrophobic shell and differences in size of the hydrophilic core of amphiphilic hyperbranched polymer. Through the process of changing the premise decomposition were prepared with modified product of high grafting ratio, in ice bath and mixed solvent (chloroform and pyridine, the volume ratio of 1: 1), grafting of the product rate reached more than 95%. Via the process of 1H NMR, 13CNMR, IR and GPC on molecular structure and absolute molecular mass and absolute member quality spreading stopped the characterization results, it showed that the products molecular structure and expected member meet and absolute molecular mass followed the degree of branching growth is increasing gradually, the response of the absolute molecular mass spread wide. By DSC and TGA on glass transition temperature and thermal stability was studied. Results annotation hydrophilic kernel size change has a greater influence on the products of glass transition temperature and thermal stability. Preparation of amphiphilic hyperbranched polymer ization with hydrophilic core and hydrophobic shell, which can show in selective solvent special self-assembly function, also special structure the display the function of reverse micelles in a solvent. This thesis chooses the tetrahydrofuran (THF) as solvent, by transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) study of the amphiphilic hyperbranched polymerization in a solvent of self-assembly function. The results showed that with the hydrophilic core size changes, the two amphiphilic hyperbranched polymers in THF can form a single member, member of micellar aggregates and micellar polymer vesicles. Selection of methyl orange for the purpose of member, take ultraviolet a visible spectrophotometric method of product phase transfer action research results, it showed that the hydrophilic core size and external pH value has a very big influence on the phase transfer process.目录:摘要5-7ABSTRACT7-91 绪论13-21&&&&1.1 两亲性超支化聚合物的合成13-16&&&&&&&&1.1.1 端基接枝改性合成两亲性超支化聚合物13-14&&&&&&&&1.1.2 自由基聚合、开环聚合合成两亲性超支化聚合物14-16&&&&1.2 两亲性超支化聚合物的溶液性质16-18&&&&&&&&1.2.1 溶解特性16&&&&&&&&1.2.2 优异的表面活性16&&&&&&&&1.2.3 特殊的单分子胶束16-17&&&&&&&&1.2.4 自组装性能17-18&&&&1.3 两亲性超支化聚合物的应用18-20&&&&&&&&1.3.1 药物输送载体18&&&&&&&&1.3.2 材料改性18-19&&&&&&&&1.3.3 染料分子的封装与释放19&&&&&&&&1.3.4 其他领域中的应用19-20&&&&1.4 论文研究的主要内容及意义20-21&&&&&&&&1.4.1 论文研究意义20&&&&&&&&1.4.2 论文研究主要内容20-212 端羟基超支化聚合物的合成21-33&&&&2.1 主要试剂与仪器21-22&&&&&&&&2.1.1 主要试剂21&&&&&&&&2.1.2 实验仪器21-22&&&&2.2 实验部分22-26&&&&&&&&2.2.1 AB_2单体和改性剂的合成22&&&&&&&&2.2.2 不同代数的端羟基超支化聚合物的合成22-25&&&&&&&&2.2.3 测试和表征25-26&&&&2.3 结果与讨论26-31&&&&&&&&2.3.1 合成单因素分析26-29&&&&&&&&2.3.2 红外图谱解析29&&&&&&&&2.3.3 NMR 图谱解析29-30&&&&&&&&2.3.4 HBP 的溶解性30-31&&&&&&&&2.3.5 HBP 的羟值31&&&&2.4 本章小结31-333 脂肪酰氯改性超支化聚合物及表面性能研究33-46&&&&3.1 主要试剂与仪器33-34&&&&&&&&3.1.1 主要试剂33&&&&&&&&3.1.2 实验仪器33-34&&&&3.2 实验部分34-36&&&&&&&&3.2.1 脂肪酰氯改性超支化聚合物34-35&&&&&&&&3.2.2 测试和表征35-36&&&&3.3 结果与讨论36-45&&&&&&&&3.3.1 改性产物的接枝率36&&&&&&&&3.3.2 红外图谱解析36-37&&&&&&&&3.3.3 NMR 图谱解析37-39&&&&&&&&3.3.4 GPC 测试39&&&&&&&&3.3.5 DSC 测试39-40&&&&&&&&3.3.6 TGA 测试40&&&&&&&&3.3.7 表面张力40-42&&&&&&&&3.3.8 临界胶束浓度(CMC)测试42-45&&&&3.4 本章小结45-464 不同代数两亲性超支化聚合物的合成46-56&&&&4.1 主要试剂与仪器46-47&&&&&&&&4.1.1 主要试剂46&&&&&&&&4.1.2 实验仪器46-47&&&&4.2 实验部分47-48&&&&&&&&4.2.1 棕榈酰氯改性不同代数的超支化聚合物47-48&&&&&&&&4.2.2 测试和表征48&&&&4.3 结果与讨论48-55&&&&&&&&4.3.1 改性单因素优化48-50&&&&&&&&4.3.2 改性产物的接枝率50-51&&&&&&&&4.3.3 红外图谱解析51&&&&&&&&4.3.4 NMR 图谱解析51-53&&&&&&&&4.3.5 GPC 测试53&&&&&&&&4.3.6 DSC 测试53-54&&&&&&&&4.3.7 TGA 测试54-55&&&&4.4 本章小结55-565 两亲性超支化聚合物自组装及相转移研究56-65&&&&5.1 主要试剂与仪器56-57&&&&&&&&5.1.1 主要试剂56&&&&&&&&5.1.2 实验仪器56-57&&&&5.2 实验部分57-58&&&&&&&&5.2.1 自组装研究57&&&&&&&&5.2.2 相转移研究57-58&&&&5.3 结果与讨论58-63&&&&&&&&5.3.1 自组装研究58-61&&&&&&&&5.3.2 相转移研究61-63&&&&5.4 本章小结63-656 结论及创新点65-67&&&&6.1 结论65-66&&&&6.2 创新点66-67致谢67-68参考文献68-75攻读硕士学位期间发表的学术论文目录75分享到:相关文献|分子量从2000到几万的聚乙酸乙烯酯;温度对聚合反应也是一个重要的影响因素;实验仪器:250mL三颈瓶,球形冷凝管,搅拌器;实验试剂:乙酸乙烯酯,无水乙醇,偶氮二异丁氰(A;(1)如图示搭好装置;图:聚乙酸乙烯酯溶液聚合装置;(2)N2保护下――250mL三颈瓶中+30mL;烯酯+0.075g偶氮二异丁氰――开始搅拌――至;(3)注:温度至65℃后,每1h,
分子量从2000到几万的聚乙酸乙烯酯。聚合时,溶剂回流带走反应热,温度平稳。但由于溶剂的引入,大分子自由基和溶剂易发生链转移反应使分子量降低。 温度对聚合反应也是一个重要的影响因素。随温度的升高,反应速度加快,分子量降低,同时引起链转移反应速度增加,所以必须选择适当的反应温度。 2、 主要仪器和试剂 实验仪器:250mL三颈瓶,球形冷凝管,搅拌器。表面皿。100mL烧杯,250mL烧杯,三合板片 实验试剂:乙酸乙烯酯,无水乙醇,偶氮二异丁氰(AIBN),邻苯二甲酸二丁酯,丙酮。 3、 实验步骤 (1) 如图示搭好装置。
图:聚乙酸乙烯酯溶液聚合装置
(2) N2保护下――250mL三颈瓶中+30mL无水乙醇+60mL乙酸乙烯酯+0.075g偶氮二异丁氰――开始搅拌――至完全溶解――升温至65~70℃,在此温度下反应4h。 (3) 注:温度至65℃后,每1h,取反应溶液2g左右(m1),去离子水沉淀――丙酮溶解――再水沉淀――沉淀干燥至恒 6 重(m2)后称重。按下式计算单体转化率:
单体转化率(质量%)= 干燥后的质量m2?100%单体总质量溶液质量m1?反应体系总质量(4) 将约10mL聚合物溶液取出――加入0.75g邻苯二甲酸丁酯――搅拌约1h――密封保存――测定固含量随后进行黏接实验。(固含量测定:在培养皿(预先称重m0)中倒入1g左右的已配好聚合物溶液并准确记录(m1),在120℃烘箱内烘烤2h,称量并计算干燥后的质量(m2),测其固体百分含量: =
固含量(质量%)干燥后的质量m2?100% 聚合物溶液质量m1(5) 剩余聚合物溶液倒出――加入蒸馏水完全沉淀――丙酮溶解后水沉淀――室温晾干――50℃烘箱干燥――进行后面分析测试。 4、数据处理与讨论 (1) 数据处理 a. 转化率――时间关系 反应时间/min 60 120 190 250 反应溶液质量/g 1.72 1.72 1.95 1.77 聚合物质量/g 0.26 0.43 0.70 0.73 单体转化率/% 22.7 37.5 53.8 61.9
7 2520Conversion/P50Time/min b. 固含量 m2=0.63g m1=1.04g 固含量=60.6% (2) 结果讨论 a. 溶液聚合的特点及影响因素? 溶液聚合一般具有反应均匀、聚合热易散发、反应速度及温度易控制、分子量分布均匀等优点。然而,在聚合过程中存在向溶剂转移链反应,使产物分子量降低。因此选择溶剂要注意溶剂的活性大小。而非水溶剂的使用则往往造成一定的环境问题。 b. 聚合过程中,哪些因素会导致聚合物支化度的增加? 由于是溶液聚合,所以,在反应过程中由于链转移反应,会使支化度增加。 c. 为何采用真空烘箱对聚合物干燥? 样品要进行红外测定,可能需要排除空气中混入的杂质对实验结果的影响。 (三) 乙酸乙烯酯的乳液聚合 1、 实验原理 乳液聚合是以水为分散介质,单体在乳化剂的作用下分散,并使水溶性的引发剂引发单体聚合的方法,所生成的聚合物以微细的 8 粒子状分散在水中呈白色乳液状。 乳化剂的选择对乳液聚合的稳定十分重要,起降低溶液表面张力的作用,使单体容易分散成小液滴,并在乳胶粒表面形成保护层,防止乳胶粒凝聚。常见的乳化剂分为阴离子型、阳离子型和非离子型3种。一般多将离子型和非离子型乳化剂配合使用。 市场上的“白乳胶”就是乳液聚合方法制备的聚乙酸乙烯酯乳液,乳液聚合常在装有回流冷凝管的搅拌反应器中进行:加入乳化剂、引发剂水溶液和单体后,一边进行搅拌,一边加热便可制得乳液。乳液聚合温度一般控制在70~90℃之间,pH值在2~6之间。由于乙酸乙烯酯聚合反应放热较大,反应温度上升显著,一次投料法要想获得高浓度的稳定乳液比较困难,故一般采用分批加入引发剂或单体的方法。乙酸乙烯酯乳液聚合机理与一般乳液聚合机理相似,但是由于乙酸乙烯酯在水中有较高的溶解度,而且容易水解,产生的乙酸会干扰聚合;同时,乙酸乙烯酯自由基十分活泼,链转移反应显著。因此,除了乳化剂,乙酸乙烯酯乳液中一般还加入聚乙烯醇来保护胶体。 乙酸乙烯酯也可以与其他单体共聚合制备性能更优异的聚合物乳液,如与氯乙烯单体共聚合可改善聚氯乙烯的可塑性或改良其溶解性;与丙烯酸共聚合可改善乳液的黏接性能和耐碱性。 2、 主要仪器和试剂 实验仪器:机械搅拌器,回流冷凝管,250mL四颈烧瓶,100mL恒压滴液漏斗,恒温水槽,温度计,加热水浴,固定夹若干。表面皿,氮气袋,螺丝夹,纱布,pH广泛试纸,100mL烧杯,250mL烧杯,玻棒,三合板片。 实验试剂:乙酸乙烯酯,聚乙烯醇-1788,十二万级磺酸钠,OP-10,过硫酸铵,碳酸氢钠,去离子水,邻苯二甲酸丁酯,95%工业酒精,丙酮。 3、 实验步骤 (1) 实验装置如图示,准备试剂如表示
图:聚乙酸乙烯酯乳液聚合
表:聚乙酸乙烯酯乳液聚合试剂用量表 试剂 乙酸乙烯酯 聚乙烯醇-1788 十二烷基磺酸钠 OP-10(20%水溶液) 过硫酸铵 碳酸氢钠 去离子水
(2) 四颈烧瓶内+去离子水100g+5.0g聚乙烯醇+5g 20%的OP-10水溶液――开启搅拌――水溶液加热至80~90℃使其溶解;0.20g过硫酸铵溶于5mL水,待用; (3) 降温至70℃――停止搅拌――加入十二烷基磺酸钠1g及碳酸氢钠溶液0.26g后――开启搅拌――再加7g乙酸乙烯酯(1/10单体量)――通N2保护――最后加入已配好的过硫酸铵水溶液,反应开始(N2保护); (4) 至反应体系出现蓝光――乳液聚合反应开始启动――15min后再开始缓慢滴加剩余的乙酸乙烯酯63g――两小时 10 作用 单体 保护胶体 乳化剂 引发剂 缓冲剂 介质 用量/g 70 5.0 1.0 5 0.2(0.13) 0.26 105 三亿文库包含各类专业文献、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、外语学习资料、各类资格考试、生活休闲娱乐、行业资料、应用写作文书、高等教育、浙江理工大学 聚乙酸乙烯酯的合成、化学改性、结构表征及性能测试72等内容。 
 聚醋酸乙烯酯胶黏剂的合成和改性孙文玉 (大连工业大学 辽宁,大连 116033) 摘要:简述了聚醋酸乙烯醋乳液的作用和合成原理,介绍目前聚醋酸乙烯醋乳液 的主要改性...  根据以上的思路设计如下的实验流程图: 实验分为三大部分,化学合成及改性,结构表征(含分子量测定) ,性能表 征,由此展开实验报告。 二、 聚乙酸乙烯酯的合成及改...  25 2 浙江理工大学 2015 级研究生高分子现代实验技术实验报告 聚乙酸乙烯酯的合成、化学改性、表面及性能测试学生:李成才(指导老师:左彪 赵福刚) (浙江理工大学理...  课题2.聚乙酸乙烯酯的化学改性及结构表征实验一、聚乙酸乙烯酯的醇解一、实验目的与原理目的:了解聚乙酸乙烯酯制备聚乙烯醇的方法和原理。 原理:由于单体乙烯醇并...  word 文档 可自由复制编辑 聚乙酸乙烯酯的合成、化学改性、结构表征与性能测试 摘要:高分子化学实验的目的在于帮助熟悉高分子化学实验的基本操作、锻炼 学生的实验...  浙江理工大学 聚乙酸乙烯酯... 暂无评价 29页 5财富...课题1:聚乙酸乙烯酯的合成、表征和性能测试实验一、...3.3 核磁光谱测结构 二、结果分析 1.单体精制(1...  5 聚乙酸乙烯酯的合成、化学改性、结构表征及性能测试综合实验 二、 聚乙酸...高分子方向研究型实验讲义 浙江理工大学 高分子表面与界面实验室编 潘仁祖,高...  (见造纸用化学品、 染整助剂) ,如粘合木料的白...四种聚合方法都能够合成聚醋酸乙烯酯,此文 章中主要...此外,PVAc 还可以和其它 单体共聚改性, 如化学法...2014高分子实验教案 2_图文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员,立省24元!
2014高分子实验教案 2
阅读已结束,下载文档到电脑
想免费下载本文?
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑,方便使用
还剩20页未读,继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢反应2小时,以后逐步升温到50~55℃(升温过程控制在1小时)后继续反应1小时。(为防止结块,温度不能升得太快。工业生产中低温反应时间较长,因实验时间限制,改成以上升温步骤)。反应结束冷却到室温后,用布氏漏斗抽滤,蒸馏水洗至中性并除去未反应的丁醛(未反应的丁醛难溶于冷水,除去困难,可改用30~40℃温水处理,或用低浓度的乙醇水溶液处理)。产物抽干,在真空烘箱中干燥,温度控制在50℃左右。产物为白色粉末,称重,计算转化率。干燥后的聚合物涂膜测定红外光谱。产物缩醛度约为40%,易溶于酯类和乙醇中,易溶于苯和乙醇的混合液中,试验其在乙醇中的溶解度,在乙醇中的溶解度随着缩醛度的提高而提高,并与聚乙烯醇在乙醇中的溶解性相比较。 (2)缩醛度测定。缩醛度是指参加缩醛反应的羟基的百分含量,缩醛基和盐酸羟胺反应放出HCl,用碱滴定所释放出来的盐酸,可求得缩醛度。 反应式: CH2CHOCH2CHC3H7CH2CHOHCH2CHOHzCHOz+
nNH2OHHClH+
H2O 测定方法:准确称取干燥至恒重的聚乙烯醇缩丁醛1g左右,置于250mL磨口锥形瓶中,加入50mL乙醇,装上回流冷凝管,加热至60℃,使样品完全溶解,冷却后加入几滴酚酞指示剂,用0.02mol/L氢氧化钾-乙醇溶液滴至微红色。加入7%的盐酸羟胺溶液25.00mL,摇匀,在水浴上回流3小时。冷却至室温后,将冷凝管用20mL乙醇仔细冲洗后取下,加入几滴甲基橙指示剂,用0.5mol/L的KOH标准溶液(溶剂为50%的乙醇)滴定,终点时溶液由红变黄,同样条件下进行空白滴定。 计算式: 缩醛度?(V2?V1)N?0.088?100% W式中:V2――样品消耗氢氧化钾标准溶液毫升数; V1――空白消耗氢氧化钾标难溶液毫升数; N――KOH-乙醇标准溶液的浓度; W――样品重量; 0.088――换算因子。 实验现象: 1)依次加入5.8g丁醛。20%HCl2.4ml,冰水浴后有大量白色絮状物生成。 2)冰水浴反应2h后,此时反应物分为明显的两相,固相为白色泡沫状并具有一定的粘性,并附着于烧瓶壁上;液相为无色透明液体。剧烈搅拌后可得到白色固体颗粒。 3)室温下继续反应2h,固相为白色小颗粒,液相为澄清透明液体。 4)抽滤,干燥,得白色固体11.2g。 5)取1g,加乙醇水浴溶解后,得到略浑浊液体。加盐酸羟胺后,出现大量白色絮状沉淀。水浴加热后,沉淀逐渐溶解,混合液在60℃时沸腾,最后得澄清溶液。KOH-乙醇标准溶液的浓度N为0.4546mol/L,样品消耗氢氧化钾标准溶液毫升数V2为8.43mlKOH标准溶液,空白消耗氢氧化钾标难溶液毫升数V1为0mL。计算缩醛度=33.7%。
3结果与讨论 3.1聚醋酸乙烯酯的合成及红外表征 用溶液聚合合成据醋酸乙烯酯,以醋酸乙烯酯为单体,AIBN为引发剂,甲醇为溶剂聚合,转化率为52.8%。因为在称量总重的时候包含了溶剂的质量,这部分质量算在了未反应的单体上,所以转化率较低。其红外谱图如图一所示: 2973.22cm,2927.93cm为CH2,CH的C-H伸缩振动;1744.13cm为酯羰基的伸缩振动;-1-11373.13cm,1252.25cm为C-O-C的反对称伸缩振动和伸缩对称振动;可证明所得物质为聚醋酸乙烯酯。 -1-1-1 3.2聚乙烯醇的制备及红外表征 以聚醋酸乙烯酯为原料,在NaOH/CH3OH溶液中进行醇解制备聚乙烯醇,制得产物重14.36g,乙酰氧基含量为12.4%,其红外谱图如图二所示: 3332.61cm为醇羟基的O-H振动吸收峰;2942.47cm,2914.45cm分别为CH2,CH的C-H伸缩振动吸收峰;另外有微弱的未醇解的酯羰基伸缩振动峰,说明醇解比较完全,可证明所得物质为PVA。 -1-1-13.3聚乙烯醇缩丁醛的制备及红外表征 本实验采用沉淀法制备PVB,制得产物重11.2g,缩醛度为33.7%。其红外谱图如图三所示: 3437.50m为未缩合的醇羟基O-H伸缩振动峰;71.57cm为CH2,CH的C-H伸-1-1缩振动峰;1735.56cm为反应的酯羰基伸缩振动峰;1053.65cm处的峰为缩醛的C-O伸缩振动吸收峰;可证明所得物质为PVB。
4. 思考题 1. 溶液聚合反应的溶剂应如何选择?本实验采用甲醇作溶剂时基于何种考虑?
答:溶剂的选择应考虑: 1对引发剂的分解速度,引发速率的影响; 2. 对反应速率的影响:促进或减慢; 3. 对分子构型的影响:提高或降低聚合物的立体规整性; 4. 对聚合物产物的分子量的影响。
本实验采用甲醇作溶剂原因有:
1) 聚醋酸乙烯酯溶于甲醇,而且活性链转移常数较小,能得到较高相对分子质量的聚合物;
2) 当使PVAc醇解制取聚乙烯醇时,加入催化剂在甲醇中即可直接进行醇解。
2. 聚合过程中,哪些因素会导致聚合物支化度的增加?
答:链转移会导致聚合物支化度的增加,包括分子内链转移及分子间链转移,分子内链转移形成短支链,分子间链转移形成长支链。 主要是受:温度、溶剂、搅拌速度的影响。温度较高时,聚合物的稳定结构发生变化,可能会产生支化; 溶剂对链转移常数有较大影响,链转移可能会产生支化; 减半速度过低亦可能支化。
3. 影响醇解度的因素有哪些,是严格控制哪些条件才能获得较高的醇解度? 答:影响醇解度的因素有: 1) 温度:反应温度过高的话,醇解的速度会大大加快,但随之而来的是残存的醋酸根会增多,影响纯度。所以要降低温度,制取基本完全醇解的温度要控制在30℃以下 2) 聚醋酸乙烯酯浓度:在醇解其它条件固定时,PVAc 浓度升高,醇解率下降,产品残存醋酸根增加,仅PVAc 浓度较高,混合不均匀,操作困难;而浓度过低,溶剂回收量大,在其它条件不变时,醇解时PVA 析出后状态变差,低碱醇解时,产品外观从粒状或颗粒状变成絮状兼粒状。一般高碱PVAc 浓度控制在21-26.5%,低碱控制在28-35%为宜。 3) 反应物中含水量:一般地物料中含水率增加,醇解副反应增加,在MR 一定条件下,会造成醇解率降低,但含水率太低,醇解反应速度降低,同时还使PVA 的充填比重减少。 4) 反应物中杂质含量(如VAC):PVAc 的甲醇溶液中,可能会掺入少量的VAc等杂质,如VAc 的残留在加入树脂中,在醇解反应时生成乙醛,使碱消耗影响醇解率,也可能使PVA 状态变坏(如成粉状)。同时生成的醛缩合树脂,使PVA 着色;故应严格控制杂质含量, 一般加入树脂中含量应:VAc≤0.12%。
4. 聚乙烯醇溶解性随醇解度的高低有很大差别,醇解度87%~89%水溶性最好;室温即可溶解,89%~90%以上需要加热,只溶于热水;75%~80%只溶于冷水(10-40℃),不溶于热水(超过40℃水溶液就变浑浊,这一温度称为浊点,PVA 即沉淀析出);70%只溶于水-乙醇溶液中;50%以下不溶于水。为什么醇解度的改变会引起水溶性的变化?
答:这是由于-OCOCH3的增多,进一步削弱了氢键的缔合,破坏了PVA大分子的定向性,从而使水分子容易进入PVA大分子之间,提高了溶剂化作用。但-OCOCH3是疏水性的,它的含量过高会使PVA的水溶性下降,所以当醇解度在66%以下时,水溶性下降,直到醇解度降到50%以下,聚乙烯醇即不再溶于水。因此,从水溶性要求来说,以醇解度为85%~88%的PVA为好。 -1-1-1 5. 聚乙烯醇的缩醛化,最多只有80%的-OH发生反应,为什么? 答:由于几率效应,聚乙烯醇中邻近羟基成环后,中间往往会夹着一些无法成环的孤立的羟基,因此缩醛化反应不能完全,最多只有80%的羟基能缩醛化。
6.我国用于安全玻璃的聚乙烯醇叔丁醛质量与国际上有很大的差距,请结合文献说明主要是哪些性能上的差别,分析可能是什么原因导致,并提出你的改进思路。
参考文献 [1]周井炎。《基础化学实验》,华中科技大学出版社,(264-270)。 [2]《高分子实验技术》,复旦大学高分子科学系高分子科学研究所编,复旦大学出版社,1996年。

我要回帖

更多关于 聚合物粘度的影响因素 的文章

 

随机推荐