丙烯腈光聚合研究 丙烯腈光聚合研究

丙烯腈光聚合研究

  • 期刊名字:化学推进剂与高分子材料
  • 文件大小:400kb
  • 论文作者:贺继东,王娟
  • 作者单位:青岛科技大学高分子科学与工程学院,青岛大学医学院化学系
  • 更新时间:2020-10-26
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论文简介

化学推进剂与高分子材料2005年第3卷第6期Chemical Propellants Polymeric Materials45丙烯腈光聚合研究贺继东',王娟2(1青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042;2青岛大学医学院化学系,山东青岛266021)摘要:研究偶氮二异丁腈(AIBN作光引发剂引发丙烯腈(AN)的光聚合,探讨了单体浓度、引发剂浓度、光照时间和环境温度对单体转化率、聚合物黏均相对分子质量的影响。总结出光引发剂C6(SR),(C6负载引发转移终止剂)与常规光引发剂AIBN引发AN光聚合的区别。关键词:丙烯腈;光聚合;光引发剂中图分类号:TQ32.4文献标识码:A文章编号:1672-2191(2005)06-0045-03光引发聚合,具有聚合总活化能低,可在较2结果与讨论低温度下聚合,光引发速率与吸收光量成正比,总2.1AN浓度图1)聚合速率与吸收光量平方根成正比,光强度易测量和控制,产物纯净,实验结果易重现等优点。采用C6(SR)(C6负载引发-转移-终止剂)作光引发剂,研究了AN的光聚合12,其光引发特点是:单六-x-X体转化率与单体浓度成线性关系,引发剂浓度有一个最佳值,低温环境(30℃)短时间内(<8h)具有活性聚合的特征。本文采用常规光引发剂AIBN来研究AN的光聚合,并对二者进行了比较1实验部分1.1试剂丙烯腈(AN):化学纯,上海试剂三厂,在丙[AIBN]=10mmol/L,烯腈中加入少许阻聚剂对苯二酚,蒸馏,备用。偶温度30℃,光照时间3.5h氮二异丁腈(AIBN)及溶剂苯、无水乙醇、N,N-二溶剂:1为苯(O);2为DMF(X);3为乙醇(△)图1单体浓度对单体转化率的影响甲基甲酰胺(DMF)、甲醇:均为分析纯。Fig. 1 The effect of An concentration on An conversion1.2光引发聚合反应[AIBN]=10mmol/L, T=30C, 1=3.5h称取计算量的光引发剂、单体放入聚合管中, Solvent:1- benzene(O);2DMF(×);3 ethanol(△)加入溶剂,使溶液总量达到10mL。将其摇匀后放从图1可见,以苯、乙醇为溶剂时,单体的入恒温反应箱中,使液柱与灯管(以250W高压汞灯转化率随单体浓度的变化趋势相似:先是随单体浓为光源,光照距离18cm)保持相同高度,光照至所度的增大而增大,至出现峰值后,单体的转化率随需时间取出,经甲醇沉淀洗涤、过滤、风干后,单体浓度的增大而下降。以DMF为溶剂,单体的于50℃真空干燥至恒重,计算单体转化率。转化率在所测单体浓度范围内未有下降,但其增长1.3聚合物黏均相对分子质量测定速度逐渐变慢。从前期增长速度来看,以苯为溶剂称取0.05g(或0.1g)恒重后产物,放入50mL容最快,乙醇次之,DMF最慢。这是因为以苯、乙量瓶中,加溶剂DMF放置至其完全溶解,定容、醇为溶剂的反应是非均相沉淀聚合,增长速度受扩摇匀。过滤后,恒温在35±0.1℃,用乌氏黏度散控制;以DMF为溶剂的反应是均相溶液聚合计测定其特性黏度[],所用公式如下度影响不大就转化率来说,苯作溶[n]=278×103xM0中国煤化工醇最低。这是因为式中:M为黏均相对分子质量。苯CNMHG中,乙醇最大收稿日期:2005-08-05作者简介:贺继东(1960-),男,江西永新人,教授,博士,长期从事功能高分子研究。化学推进剂与高分子材料Chemical Propellants Polymeric Materials005年第3卷第6期2.2AIBN浓度(图2)速度最快,转化率最高。DMF为溶剂初期增长速度次之,转化率居中。乙醇为溶剂初期增长速度最慢,转化率最低。图4是聚合物黏均相对分子质量与光照时间的关系曲线(温度30℃)。AlBY(10°moL)[AN]=3.5 mol/L温度30℃,光照时间3.5h溶剂:1为苯(O);2为DMF(×);3为乙醇(△)图2引发剂浓度对单体转化率的影响Fig. 2 The effect of photoinitiator1为苯(O),[AN]-3.0moWL,[AIBN=6.0×103moLconcentration on an conversion[AN]=3.5mol,T=30℃,t=3.5h2为DMF(×),[AN]=40moL,AIBN]=10-molL;Solvent: 1-benzene(O);2-DMF(X);3-ethanol(A3为乙醇(△),[AN]=15moL,AIBN]=10°molL从图2可知,以苯为溶剂与以DMF、乙醇为图4光照时间对聚合物黏均相对分子质量的影响Fig 4 The effect of photopolymerization time溶剂的反应随引发剂浓度的变化趋势相似:开始随molecular weight of AN polymer引发剂浓度增大可提高转化率,但达到一定值后再1- benzene(O),[AN=30moL[ABN-60×103mo;增大引发剂浓度,转化率不再改变。以苯为溶剂比2-DMF(×)[AN]=40 mol/L, [ AIBN]=103moL;以DMF、乙醇为溶剂单体转化率要高,这也是因3 ethanol△,AN]=1.5moL,ABN=10°moL为以苯为溶剂反应的链转移程度最小。从图4可看出,以苯为溶剂,随光照时间的增2.3光照时间长,聚合物黏均相对分子质量稍有下降。以乙醇为图3为单体转化率与光照时间的关系曲线。溶剂,黏均相对分子质量在1~5h内有上升趋势斜率很小。以DMF为溶剂,呈稍微的上升趋势,斜率更小。总之,黏均相对分子质量随光照时间变化很小。这是由自由基聚合的典型特征决定的。2.4环境温度(图5)光照时间hAN]=4.0mol/L,[AIBN]}-102moL,温度30℃溶剂:I为苯(O);2为DMF(×);3为乙醇(△)图3光照时间对单体转化率的影响0Fig 3 The effect of photopolymerization光照时间hNl=4mol/L [AIBNl=10"mol/Ltime on an conversion[AN J=4.0 mol/L, [AIBN]=10"mol/L, T=30C中国煤化工);2为50℃(△)Solvent: 1-benzene(O);2-DMF(X); 3-ethanol(ACNMHG化率的影响从图3可看出,在1~4h单体转化率随时间延Fig5 Ihe effect of environmentaltemperature on An conversion长而升高,反应在3种溶剂中的变化趋势基本[AN=4.0 mol/L [AIBN]=10"mol/L致,属于先快后慢型,其中以苯为溶剂的初期增长DMF as solvent,1-30℃(O);2-50℃(△)贺继东等·丙烯腈光聚合研究47由图5可知,以DMF为溶剂,环境温度为②前者引发剂浓度有一个最佳值,而后者引发30℃与50℃时基本趋势一致,但50℃时的转化率剂浓度增加不会降低转化率明显高于30℃,可见高温有利于单体转化率的提③前者在低温环境(30℃)短时间内(<8h光照具高。这一方面是由于AIBN同时也是热引发剂,高有活性聚合的特征,而后延长光照时间对聚合物黏温下AIBN分解速度快。另一方面由 Arrhenius方程均相对分子质量影响不大。可知,温度升高,总的表观聚合速率常数增大。参考文献3结论[潘祖仁高分子化学M北京:化学工业出版社,199634C6(SR)与AIBN引发AN光聚合反应有本质上[2]贺继东,王娟C负载 iniferter引发丙烯腈光聚合的研究的区别门青岛大学学报(工程技术版,20015(2)17-19①前者单体浓度与单体转化率成线性关系,而(3]复且大学高分子科学系高分子科学研究所高分子实验技后者单体浓度与单体转化率问关系大多有峰值术[M]北京:化学工业出版社,1993.371-372Photopolymerization of AcrylonitrileHE Ji-dong, WANG Juan2'(1. College of Polymer Science and Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, china2 Department of chemistry, Qingdao University Medical College, Qingdao 266021, ChinAbstract: The photopolymerization of acrylonitrile initiated by aiBN was studied. The influence of monomer concentration,photoinitiator concentration, illumination time and environmental temperature on the acrylonitrile conversion and the polymer viscosityaverage relative molecular mass is discussed. The differences of photopolymerization systems are summarized, in which Cao(SR)(iniferter supported with Cso )and aIBN are respectively used as photoinitiator.Key words: acrylonitrile; photopolymerization; photoinitiator本市市本本丰本市春审本市本车本本串非本非非非非串本本求非非非非非非非非事事中化集团投资60亿元在江西建氟化工基地试新型硅胶在电器、电子工业领域的应用及液体硅胶的挤压根据中国化工集团与江西赣州市人民政府近日签订的成型工艺。实验室的研究设备包括1台用于生产有机硅弹性《合作意向协议》,中国化工集团计划用3~5年时间,投体的挤压成型机和附属的计量设备与装填系统,可测试的项资60亿元在瑞金市建设氟化工产业基地。合作包括建设离目包括材料的机械性能、抗老化性及重量损失等。子膜烧碱、硫酸、氢氟酸、甲烷氯化物、ODS替代品、瓦克是全球第三大硅烷和有机硅生产商,拥有2000多聚四氟乙烯、氟塑料、氟橡胶、含氟精细化学品等系列氟种有机硅产品,具有制备特殊功能材料的基础,其应用范盐化工项目。围包括汽车、建筑、化妆品、护理用品、机械、金属及爱富成功回收全氟造纸、纺织和纤维等领域。去年瓦克中国公司的化学品和异丁烯并开始建设生产装置半导体销售额已达25亿欧元,业务较上年增长50%上海三爱富新材料股份有限公司将生产过程中排出的剧神马2万ta尼龙66切片毒废液化废为宝,回收利用全氟异丁烯技术近日获得突破连续聚合项目单机试车成功开始建设生产装置。三爱富公司六氟丙烯生产过程,会产神马集团尼龙工程塑料公司2万ta尼龙66切片连续聚合生一种含全氟异丁烯的废液,这是剧毒液体,通常对其只项目,在2005年9月单机试车成功。该项目自2005年6月能焚烧处理。该公司经过多年研发,探索出变废为宝的新1日进入设备安装阶段,单机试车成功后,该公司将陆续对工艺,利用其中的全氟异丁烯生产出含氟酮类产品中最有价浓缩槽、反应器、聚合器等重要设备进行试车,为下一步值、且目前国内尚无装置生产的六氟丙酮产品。的联动试车作好充分准备。该项技术不仅减少了对原先的全氟异丁烯剧毒废液焚烧吉林赛诺斯12万ta氨纶切片投产治理费用,而且装置投入较少,运行费用低,产出的六氟吉林赛诺斯实业有限公司研发了8年的氨纶TPU切片面丙酮可用于生产航天、医药、纺织、电子等领域急需的下世,工厂在2005年9月9日晚投料加热,10日正式开车生游产品。该公司所建项目在2006年投产后,能消化三爱富产产能为12万ta,目前装置设备和产品质量公司所有全氟异丁烯剧毒废液,年可创效益6750万元。目都比中国煤化工一般都是BASF和诺誉前,该技术已申请了国家专利。两家CNMHG诺斯氨纶切片的研发成瓦克上海有机硅弹性体实验室启用功应该会是甄切疋国广化广亚化的第一步,也可能是瓦克化学有限公司在上海技术中心设立的有机硅弹性体融纺氨纶企业重新振作的契机。实验室上周启用。该实验室的主要任务是研究、开发和测(以上5条信息由郭智臣供稿)

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