氯化聚丙烯相关物性参数的测定

塑料工业第31卷第4期CHINA PLASTICS INDUSTRY2003年4月氯化聚丙烯相关物性参数的测定范忠雷,刘杨,刘大壮1,何晨(1.郑州大学化工学院,河南郑州450002;2.河南开普集团,河南郑州450047)摘要:用反向色谱、激光浊度等方法测定了氯化聚丙烯的相变温度、溶度参数、氬键力以及在不同溶剂中的溶解情况。结果表明:氯化聚丙烯是一种非晶态的弱极性物质,软化点在60~90℃附近;溶度参数约为16.72~21.15(Jcm3);在溶度参数接近时,一般弱极性溶剂为氯化聚丙烯的良溶剂,中等极性溶剂为其微溶溶剂。关键词:氯化聚丙烯;相变;溶度参数;溶解力中图分类号:325.1+4文献标识码:B文章编号:1005-577(004-0044-03PP可以生产性能优良的纤维、薄膜及大量的注变处混合溶剂的溶度参数δsm即为CP样品的溶度塑制品。但是由于其结晶度高、分子无极性,致使二参数δp次加工非常困难,从而大大限制了其应用范围[1]1.4溶解性能的测定氯化聚丙烯〔CP)对聚丙烯塑料具有很好的粘结将一定量的CP加入到指定的溶剂中,在室温力,作为P塑料重要的附着力促进剂,已引起人们下搅拌0.5~1h,观察其溶解情况。一般规定1g聚广泛的关注。近年来关于它的制备方法和物性参数测合物溶解在10mL溶剂中为可溶31;我们将这种配比定也都引起了相当的重视2。为了加强这方面的基础称为配比1。考虑到进一步的实际应用,还考察了应用研究,进一步拓宽其应用范围,本文对氯含量为CPP/(CP+溶剂)=30%时的溶解情况,将这种配40%左右的国产CPP的一些基本物性参数进行了测比称为配比2。观察溶液的透明情况,确定是否可溶。实验部分2结果及讨论11实验原料及设备2.1CPP的相变温度CPP:氯含量40%,山西四海化工厂;6201担CPP在使用过程中,其热分解温度以下的热行为体:大连红光化工厂对研究最佳工艺条件具有重要意义。为此,分别用气相色谱仪: HIMADZU GC-14B型,日本岛津CP的良溶剂四氯化碳和不良溶剂正己烷和环己烷作公司为探针分子,用反相色谱法测定了CPP在25℃到1.2反相色谱法110℃的保留体积,图1为温度与保留体积的关系。色谱柱制备:将占担体质量分数25%的CP溶于三氯甲烷中,过滤后浸入6201担体,制得色谱固定相;实际附载于6201担体上的CP为担体质量分数的23%。按照常用的方法测定保留体积V1.3氯化聚丙烯溶度参数的测定正已烷用激光浊度法测定CPP的溶度参数。具体步骤如下∵准确移取一定体积的CPP氯仿溶液到带夹套1/T/K的玻璃測定釜中,夹套通循环水,温度由超级恒温器控制;开动磁力搅拌器,然后按一定速度滴加沉淀溶图1温度与保留体积的关系剂。随着沉淀剂的加入,溶液的透明度发生变化,这Fig中国煤化工 ume and temperature个变化经检测系统随时监测而得到激光光强度对沉淀在CNMHG对数对绝对温度的倒剂滴加体积的关系曲线,从而得到沉淀曲线;曲线突数成线性关系;随着温度的升高保留体积减小。但从*河南省自然科学基金(031102270)作者数忠雷,男,1972年生,博土研究生,主要从事高分子新材料的研究与开发。Emil: hlfan(@,chn,mn第31卷第4期范忠雷等:氯化聚丙烯相关物性参数的测定图1看出,只有在温度小于60℃和大于90℃之后,2.2CPP的溶度参数保留体积的变化才遵守原则;在60~90℃之间,保预实验证实,CPP可以很好地溶解于氯仿,而不留体积不但不随温度升高而降低,反而随温度升高而能溶解于甲醇、正已烷。氯仿的溶度参数为18.85增加。由图1还可说明,在60~90℃的区间,出现(J/cm3y2;正己烷的溶度参数为14.94(J/cm3y了CPP的相变。这符合反相色谱法测定高分子聚合比氯仿的溶度参数低,用它滴定,可得CPP溶度参物相变温度的一般规律4。X-光衍射结果表明,这数的下限。甲醇的溶度参数为2921(J/cm23y2,比种CP样品基本上是非晶的玻璃态;与文献报道的氯仿的溶度参数高,用它滴定,可得CP溶度参数含氯量在40%附近时,CP的晶相已被破坏殆尽是一的上限。图2给出了在溶液质量浓度为18.2mg/ml致的。因此,这种CP的相变温度(软化点)在60温度25℃条件下,随着沉淀剂的加入,CP氯仿溶90℃范围内液本体透过的激光强度与混合溶剂的溶度参数δsm5000值之间的关系,从图中可以看出,CPP的溶度参数范围。用同样的方法也测定了CPP的溶液浓度、含氯300量对其溶度参数的影响,结果示于表1。表1CP树脂溶度参数测定结果(25℃y)Tab 1 Determinated results of solubility parameters of CPP at 25C含氯溶液质量浓度正己甲醇6正已烷第仿甲醇氯y J cm-3)2n溶度参数/(Jcm2)1/230.18.15404018.216.9318.95图2溶度参数δsm与溶液透过的激光强度的关系16.72ig 2 Relation between solubility parameter80.79.3and lumiss of CPP solution( I nane 2 methanol注:1)测定初始的CPP氯仿溶液为30ml。表2不同溶剂对CPP的溶解性能Tab 2 Solution property of CpP in different solvents溶剂51/(Jcm-3y286/(J cm-3y'氢键力分类5配方1配方218.2118.052.05弱氢键力可溶可溶18.00弱氢键力可溶氯仿19.85弱氢键力可溶可溶四氯化碳17.6017.70弱氢键力可溶可溶18.938.80可溶可溶二甲基亚砜18.4216.37不溶不溶二甲基甲酰胺24.8613.7111.250.2g/1Om不溶甲基-2-吡烙烷酮0.87g/1OmL不溶氧六部分溶不溶四呋喃20,26165,73可溶可溶正己烷弱氢键力不溶不溶环己烷16.78弱氢键力0.26g/10mL不溶丁酮19.035.12中氢键力0.88g/10mL不溶乙酸乙酯18.6215.22中氢键力0.9g/10mL不溶乙酸丁酯17.39中等氢键0.89g/10mL不溶二甲基乙酰胺0.81g/1mL不溶甲基异丁基酮6.14部分溶不溶14.43中国煤化工5g10u不洛丙酮15.51不溶不溶18.52CNMHG不溶不溶2.3氢键力甲苯等溶剂氢键力一般不大于4.5,溶解力差的醇则按照Bure的原则,溶解能力由溶度参数δ和为18.7。测定氢键力为8.4的乙酸乙酯的溶解度,发氢键力两参数决定。对CP溶解性好的四氯化碳、现其溶解力很差,这是氢键力不匹配造成的结果。由塑料工业003年此确定CP是弱氢键力物质。参考丁酮的溶解能力,图。由图3、4可见,在高色散图上,左下部属于可CPP的氢键力应小于7。溶区,右上部属于不可溶区;在低色散图上,可溶区2.4CPP的溶解性能处在中间部分不完整的半环内,在此半环之外,都是为了进一步考察所得的溶度参数,测定了CPP不可溶区。这样,用三维溶度参数就可以解释所有溶在不同溶剂中溶解性能。表2为不同溶剂对￠P旳溶剂的情况,正己烷和环己烷虽然极性很弱,但它们属解性能。实验发现,溶度参数在16.72~21.15(J于低色散物质,处在可溶区旳半环之外,也属于不可cm3)范围内的甲苯、二甲苯、氯仿、四氯化碳、四溶的溶剂。氢呋喃,以及溶度参数非常接近的吡啶都是CP的良溶剂;而处在这个范围内的丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯,只是勉强可溶CP的微溶溶剂;丙酮、环己烷在此范围内,却不能溶解CP。在这种情况下, Hansen提出三维溶度参数法,把溶度参数δ的平方分解为色散力d、极性力p和氢键力h的平方和。为了使用方便,将δ1=17.19~20.46J/(cm3y称为高色散部分,一般芳香族化合物属于10极性力这部分;将δ4=14.32~16.98称为低色散部分图4高色面图般脂肪族化合物属于这部分。按色散力高低,分别在Fig 4 Relation of polarity and hydrogen-bond inδn~平面图上点绘,并连出可溶区和不可溶区的solvents of high dispersion force分界线。为此我们将每10ml溶剂溶解0.5~0.9g的3结论CPP认为是可溶和不可溶的分界点。将实验结果(见反向色谱、激光浊度等实验表明:CPP是一种非表2数据)在δp~8二维平面上点绘,按高色散和晶态的弱极性物质,软化点在60~90℃附近;溶度低色散分别连线,标绘出可溶区和不可溶区,正在线参数约为1672-21.15(J/cm3y2;在溶度参数接上或线附近的点是介乎可溶和不可溶的微溶溶剂。近时,一般弱极性溶剂是CP的良溶剂,中等极性溶剂是微溶溶剂,可作为稀释剂使用。这些基本物性参数对CPP涂料配方的设计、涂装工艺等具有理论指导价值。参考文献李军,现代化工,1996,(6):202王淑兰,马继盛,杨玉伟.中国胶粘剂,200,11(2):303洪啸吟,冯汉保.涂料化学.北京:科学出版社,1997.79极性力4北京大学化学系高分子教研室编.高分子实验与专论.北图3低色散力溶剂的极性力~氢键力的平面图京:北京大学出版社,199.5445涂料工艺编委会编.涂料工艺.北京:化学工业出版社Fig 3 Relation of polarity and hydrogen- bond invents of low dispersion force涅斯捷罗夫AE.聚合物物理化学手册.阎家宾张玉图3为低色散力溶剂的极性力~氫键力的平面北京:中国石化出版社,1995.238图,图4为高色散力溶剂的极性力~氬键力的平面(本文于2002-12-23收到)Determination of Related Physical Properties of c中国煤化工ong-lei' Liu Yang LIU DaCNMHG(1. Institute of Chemical Eng. Zhengzhou University Zhengzhou 450002, ChngZhou 450047, ChinaAbstract: RP chromatography and laser-turbidity method were used to determinate the phase transformation temperaturelubility parameters hydrogen-bond force and solubility in different solutions of CPP. The results showed that CPP was aeak polar material with phase transformation of 60-90"C and solubility parameter of 16.72-21 15( J/cm ybility test of Espindicate when the solubility parameters are close, a general weak polar solvent is a good solvent for CPP第31卷第4期范忠雷等:氯化聚丙烯相关物性参数的测定and a medial polar solvent is a weak solventKeywords: Chlorinated Poly( propylene ) Phase Transformation Solubility Parameter SolvencyContinued from page 31)Application of Modern Design Methods in Parison Formation Stage of Extrusion Blow MoldingLU Song, huang han-xiongCenter for Polymer Processing Equipment and Intellectualization, College of Industrial equipmentnd Control Engineering South China University of Technology Guangzhou 510641, ChinaAbstract: Parison formation is a critical stage in extrusion blow molding. The present situation of the applications of threemethods( Finite Element methods, CAD and Artificial Neural Network )in the parison formation stage of extrusion blow molding is systematically reviewedKeywords: Parison Formation Extrusion Blow MoldingContinued from page 43)ing copolymer and the property of the prepared ABS resin was investigated. The results showed the tensile strength of the pre-pared ABS resin decreased with the increase of chain transfer agent content but the elongation at break of the resin increasedKeywords: Chain Transfer Agent ABS PB-g-SAN Tensile Characteristic i Seeds-emulsion Polymerization中国工程塑料工业协会树脂改性及合金专业委员会第三届工程塑料改性及合金工业技术交流年会暨新材料和项目推介会会议通知和征文启事第一轮通知)为了进一步推动我国工程靼料改性及合金工业的发展,充分利用信息资源,为本行业提供一个信息交流市场开拓和经营决策、产品展示、技术开发的平台。经中国工程塑料工业协会批准,定于2003年9月在广州顺德〔暂定)举办第三届工程塑料改性及合金工业技术交流会暨新材料和项目推介会。本次会议将广泛邀请原料、助剂、电器、车用改性塑料、加工工艺与设备、产品应用等企业和公司参会。同时向各企业开展专家会诊、疑难解笞、技术成果转让、商务发布、项目洽谈等服务本次会议的特点在于:注重产品的实用性,技术的新颖性、终端产品的应用及加工技术与设备的先进性现特向各科研院所、企业和个人征集论文稿件。内容包括1.塑料原料及工程塑料改性、增强、增韧和共混2.工程塑料及合金加工技术和装备3.模具设计及制造4.制品应用开发5.加工助剂的研制与应用6.中国工程塑料及合金供需市场及预测论文要求∶请参照《塑料工业》写作格式。论文集将以《塑料工业》増刊的形式岀版发行。同时向各企业开展产品广告征集工作。论文截稿日期:2003年8月15日,来稿请注眀用于会议论文稿件。联络方式:成都市人民南路四段30号邮编:610041E中国煤化工电话:(028)855708018558516传真:(028)85570801CNMHG中国工程塑料工业协会树脂改性及合金专业委员会《塑料工业》编辑部