低分子量丙烯酸—衣康酸共聚物的合成与性能研究

摘要

大分子分散剂作为新一代分散剂，具有结构灵活、分子量可控、空间位阻效应高，可以根据实际需要改变分子量和分子结构的特点，被广泛用作为陶瓷分散剂、染料分散剂、阻垢剂、助洗剂、水处理剂以及炼钢用滑动水口润滑剂的分散剂等。但是由于价格较高、单体来源局限、稳定性较差等缺点，限制了它的应用，因此开发新型高效绿色环保的大分子分散剂成为目前的重要任务。本文采用属于生物质资源、含有两个羧基官能团的衣康酸单体和丙烯酸单体进行共聚，分别采用自由基溶液聚合以及可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)的方法合成可生物降解的丙烯酸-衣康酸共聚物，有效提高了大分子分散剂的螯合力和分散力。本论文考察了单体处理方式、引发剂浓度、反应温度、反应时间以及单体配比对聚合反应的影响，采用溴化法测定聚合物的剩余双键含量，得出聚合反应的双键转化率;用乌氏粘度计测聚合物溶液的流出时间，采用一点法算出聚合物的特性粘度;用滴定的方法表征聚合物的分散力和螯合力;用凝胶渗透色谱(GPC)表征聚合物的分子量及其分布;用红外光谱分析聚合物的结构。具体研究内容及结果如下:
　　(1)采用普通的自由基溶液聚合反应时，对衣康酸单体进行半中和、丙烯酸单体中和处理，可以有效提高聚合反应的单体转化率，聚合物样品的综合性能较其他方法处理单体的聚合物优异。
　　(2)在普通的自由基溶液聚合反应时，考察了反应时间、反应温度、引发剂含量、单体配比对聚合反应的影响。在反应时间为3h、反应温度为80℃、引发剂含量占单体总量（质量比）的6％、丙烯酸与衣康酸摩尔比为7∶3为最佳反应条件，此时聚合得到的共聚物的综合性能最好，分散力最大可以达到59.3mg.g-1，螯合力最大可以达到312mg.g-1。
　　(3)采用相转移法合成S，S'-二（α，α'-甲基-α

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 水性体系分散剂

1．2 分散剂分类

1．2．1 无机分散剂

1．2．2 有机分散剂

1．3 高分子聚电解质分散剂的研究现状

1．3．1 两性型高分子分散剂

1．3．2 阳离子型高分子分散剂

1．3．3 阴离子型高分子分散剂

1．4 合成丙烯酸-衣康酸共聚物的方法

1．4．1 衣康酸、丙烯酸的处理方法

1．4．2 竞聚率的计算

1．4．3 溶液自由基聚合

1．4．4 RAFT聚合

1．5 选题意义与研究内容

1．5．1 选题意义

1．5．2 研究内容

2 丙烯酸-衣康酸共聚物的合成与表征

2．1 实验原料及实验仪器

2．1．1 实验原料

2．2．2 实验仪器

2．2 试验方法

2．2．1 溶液自由基聚合

2．2．2 RAFT法合成丙烯酸-衣康酸共聚物

2．3 聚合物的固含量测定

2．4 聚合物的特性粘度

2．5 聚合物GPC测试

2．6 单体转化率的测定

2．6．1 测定方法

2．6．2 测定原理及计算方法

2．7 分散力测试

2．7．1 分析方法(CaCO3法)

2．7．2 测定原理及计算公式

2．8 螯合力测试

2．8．1 钙标准滴定溶液的制备

2．8．2 测试方法

2．9 红外分析

2．10 核磁分析

3 结果与讨论

3．1 普通溶液自由基聚合

3．1．1 单体处理方法对丙烯酸-衣康酸共聚物的影响

3．1．2 反应时间对丙烯酸-衣康酸共聚物的影响

3．1．3 引发剂浓度、反应温度对丙烯酸-衣康酸共聚物的影响

3．1．4 单体配比对丙烯酸-衣康酸共聚物的影响

3．1．5 丙烯酸-衣康酸共聚物的红外分析

3．2 RAFT聚合

3．2．1 链转移剂的合成

3．2．2 不同比例丙烯酸与衣康酸共聚结果分析

3．2．3 丙烯酸-衣康酸共聚物的红外分析

3．3 本章小结

4 丙烯酸-衣康酸共聚物的应用探究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验原料及仪器

4．2．2 实验步骤

4．3 结果分析

4．3．1 丙烯酸-衣康酸共聚物分散碳酸钙

4．3．2 丙烯酸-衣康酸共聚物分散高岭土

4．4 本章小结

结论

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢