一步法制备长碳链尼龙1012及其性能

传统熔融缩聚法制备尼龙通常先制备尼龙盐以提高单体热稳定性、保证酸胺的物质的量比,再进行后续的聚合。而长碳链尼龙由于其单体分子量较大、热稳定性较好,因此可以省略繁琐的成盐工艺,具备一步法熔融缩聚的可能性。笔者通过一步法成功制备了长碳链尼龙1012 (PA1012),探究了预聚工艺、后聚工艺以及终聚工艺对产物性能的影响,得出了适合一步法制备PA1012的最佳聚合参数:预聚时间2.5 h,预聚温度190℃,后聚时间1 h,后聚温度240℃,终聚时间根据制品需要选择合适的时间。随后进一步探究了在190℃下预聚阶段和240℃下后聚阶段PA1012的聚合动力学参数,其反应速率常数分别为16.66 g/(mol·min)和90.01 g/(mol·min)。利用傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振氢谱对产物结构进行了表征,结果表明成功合成了PA1012;利用差式扫描量热仪、热重分析仪分析了PA1012的热性能,结果表明PA1012具有良好的耐热性和热稳定性;对PA1012进行力学性能测试,结果表明PA1012力学性能优异。以上结果证明通过一步法合成新型长碳链PA的可行性和高效性。

固相缩聚的研究进展

介绍了固相缩聚的原理、特点及影响因素,对近几十年来国内外聚酰胺、聚酯和聚碳酸酯固相缩聚的研究进展进行了综述,并指出了固相缩聚的研究方向和发展趋势。

直接缩聚法合成聚乳酸的工艺改进

以D ,L 乳酸为原料 ,采用优选催化剂、分步除水、连续通氮气、高真空缩合等工艺 ,直接缩聚合成了可完全生物降解的材料聚乳酸 (PLA)。研究了催化剂的种类和用量、聚合温度、聚合时间、体系真空度、聚合工艺等对聚乳酸摩尔质量的影响。最佳条件为辛酸亚锡催化剂 0 5份 ,聚合温度 175℃ ,聚合时间 12h ,真空度 3 0Pa。改进工艺后合成的聚乳酸无氧化、变色现象 ,产物的粘均摩尔质量 (Mη)达到 2 0 80 0g/mol。

固相缩聚工艺与PET熔融行为的研究

应用差示扫描量热法较深入地研究了固相缩聚工艺流程对PET熔融行为的影响。结果说明,低温干燥结晶、后结晶PET切片在高温预热处理过程中,发生固相缩聚使分子量提高的同时,结晶结构重整,熔点提高,结晶度增大。预热工艺过程使PET起始熔点提高,从而能有效防止切片在固相缩聚主反应器中的粘结。

有机锡化合物引发D,L-丙交酯的开环聚合

D,L-丙交酯在有机锡化合物四苯基锡（Ph4Sn）、三正丁基醋酸锡（Bu3SnOAc）、辛酸亚锡（SnOct2）等催化剂引发下开环聚合,得到高分子量的聚D,L-乳酸,讨论了聚合单体D,L-丙交酯纯度、聚合温度、聚合时间、聚合体系真空度以及引发剂有机锡催化剂与聚合单体D,L-丙交酯的比例对聚D,L-乳酸合成的影响,通过红外光谱和核磁共振光谱对聚D,L-乳酸的结构进行了表征.实验结果表明,D,L-丙交酯开环聚合反应的较佳工艺路线是：D,L-丙交酯重结晶5次,聚合温度140 ℃,聚合时间24 h,聚合体系真空度13.3～133.3 Pa,引发剂有机锡催化剂与单体D,L-丙交酯比例0.2‰～0.5‰,此时聚D,L-乳酸的粘均分子量最高,分别达到32.46×10^4,33.43×10^4和41.36×10^4.

尿素-双醛淀粉-甲醛共缩聚树脂胶黏剂的制备与性能表征

为扩大淀粉的应用领域和减小脲醛树脂胶黏剂游离甲醛的含量,采用双醛淀粉与尿素、甲醛进行共缩聚反应,制得尿素-双醛淀粉-甲醛(UDSF)共缩聚树脂胶黏剂。考察了双醛淀粉用量、第一次共缩聚时间和第一次尿素比例(F/U1)对胶黏剂固体含量、黏度、水溶性、固化时间和游离甲醛含量的影响。并通过与尿素-淀粉-甲醛(USF)进行对比,得出双醛淀粉用量为0.075 mol,第一次共缩聚时间为60 min和F/U1为1.5时,所制得的UDSF树脂胶黏剂的使用操作性能较好、固化速率较快、环保性能较优、胶合强度和耐水性满足Ⅱ类胶合板要求。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重测试仪(TGA)对UDSF树脂胶黏剂和对照样USF树脂胶黏剂进行了对比分析。结果表明,相比于原淀粉,双醛淀粉与尿素、甲醛反应活性更大,共缩聚反应更充分,显著提高了树脂的聚合度和交联度,使UDSF树脂成为连续的均相体系。解释了UDSF树脂胶黏剂固化时间缩短、游离甲醛含量降低、胶合强度和耐热性能提高的内在原因。同时UDSF树脂中游离-OH数量减少且缔合-OH数量增多,验证了UDSF树脂胶黏剂耐水性能的提高。

煤制乙二醇副产乙醇酸甲酯合成乙交酯的工艺研究

以煤制乙二醇副产乙醇酸甲酯为原料,通过熔融缩聚合成乙醇酸甲酯低聚物,然后将此低聚物解聚生成乙交酯。研究结果表明,在催化剂二氯化锡质量为乙醇酸甲酯质量的0.4%,缩聚温度为200℃,氮气流量为150 mL/min,缩聚时间为6 h,解聚温度为240℃的条件下,粗乙交酯的收率为85.6%,3次重结晶后纯度达到99.95%。利用差示扫描量热仪对乙交酯进行表征并采用梅特勒-托利多全自动电位滴定系统对乙交酯中酸质量分数、水质量分数进行分析。

悬浮聚合法制备聚乙醇酸的工艺

利用悬浮聚合的方法,选用甲基硅油作为体系的分散介质,MOA-3作为分散剂,乙醇酸为单体,辛酸亚锡为催化剂,合成出了特性黏度高达0.845 dL/g的聚乙醇酸(PGA),采用红外、核磁、DSC、XRD等方法表征了聚乙醇酸的结构和性质。通过一系列单因素实验探讨了聚合温度、反应时间、催化剂用量等对聚乙醇酸特性黏度的影响规律。经过正交实验得出各因素对特性黏度影响的大小,并得出最佳的制备工艺为:温度194℃,反应时间113 h,催化剂用量0.02%。

聚酰亚胺合成方法的比较研究

介绍了3种合成聚酰亚胺的聚合方法,即通过熔融缩聚、溶液缩聚和界面缩聚来制备聚酰亚胺的方法,并对3种方法进行了比较和评述。通过研究比较发现,溶液缩聚法是目前合成芳香族聚酰亚胺最好的实施方法。

低相对分子质量水溶性聚季铵盐的合成及其性能研究

以环氧氯丙烷、N，N，N’，N’-四甲基乙二胺、甲胺、乙胺、十二胺为原料，通过共缩聚反应制备了三种水溶性聚季铵盐。采用正交试验获得了三种聚季铵盐的最佳合成条件：四甲基乙二胺和各中间体的摩尔配比为1．2：1，反应温度控制在70～75℃．反应时间为10～12h，滴加速度为20～25滴／min；采用FTIR、NMR谱对产物结构进行表征，测定了其热稳定性和特征粘数等；初步研究了该类聚合物的杀菌性能，结果表明：药剂浓度为80mg／L时，三种聚季铵盐对异养菌的10h杀葛率都达到92％以上；三种产物的最大特征粘数分别是：13．27mL／g、13．66mL／g、15．03mL／g。

聚苯并咪唑的化学改性及其应用

介绍了聚苯并咪唑的化学改性方法和应用进展。聚苯并咪唑的1-N原子上的H原子具有一定的活性,可以发生烷基取代、酰基化和交联等化学反应,从而实现聚苯并咪唑的功能化,也可改善聚苯并咪唑的光稳定性、热稳定性以及韧性和强度。综述了近年来聚苯并咪唑国内外的研究进展和应用,利用聚苯并咪唑的芳香性和聚苯并咪唑上孤对电子可以与金属形成配位化合物的特性实现了聚苯并咪唑在催化剂载体、甲醇直接燃料电池和金属分离等领域的应用;利用聚苯并咪唑良好的热稳定性和优异的力学性能实现其在结构材料领域的应用。初步探讨了聚苯并咪唑未来发展的重点方向。

微小颗粒PET固相缩聚研究

研究了机械粉碎对PET颗粒分子量及结晶性质的影响;固相缩聚时,N2流量对不同粒径的PET颗粒产物黏度的影响,PET颗粒大小以及反应温度对聚合速度的影响。结果表明,机械粉碎不会降低PET颗粒的分子量也不会破坏结晶性质;较小尺寸的PET颗粒在固相缩聚时存在最佳粒径,最佳时间和最佳N2流量;提高反应温度,固相缩聚速度加快。

乙酰丙酮锆催化乙丙交酯开环共聚的工艺研究

以乙酰丙酮锆[Zr(Acac)4]为催化剂引发不同配比的乙交酯和L-丙交酯开环共聚反应,合成出了系列分子量的聚乙丙交酯(PLGA)。采用核磁共振(1H NMR)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)和X射线衍射(XRD)等方法表征了PLGA的结构和性质。结果表明,以乙酰丙酮锆催化制备的PLGA结晶度高于由传统催化剂辛酸亚锡制备的PLGA。研究了催化剂用量、聚合温度、聚合时间对聚乙丙交酯(PLGA)特性黏度的影响,得出了较优的反应工艺条件为:乙酰丙酮锆用量为0.06%,聚合温度为150℃,聚合时间为6h,合成了特性黏度达0.957d L/g、重均相对分子质量为1.24×105的高分子量的PLGA。

连续微波辐射法合成聚D,L-乳酸

采用微波辐射法,以D,L-丙交酯(DLLA)为单体开环聚合合成了聚D,L-乳酸(PDLLA)。考察了催化剂种类和用量、微波辐射功率和时间对PDLLA相对分子质量的影响;用多角度激光散射仪、傅里叶变换红外光谱和核磁共振等技术对PDLLA进行了表征;并测定了反应过程中体系温度的变化。实验结果表明,以连续发射微波的改装微波炉为反应器,在Sn(Oct)2催化剂用量0.56%(以DLLA单体质量计)、辐射功率90W、辐射时间10min的条件下,合成的PDLLA的黏均相对分子质量为159.2kg/mol,收率为81.8%。改装的微波炉可连续发射微波,体系升温迅速,温升过程平稳。

Carothers方程的应用——关于缩聚反应控制分子量公式的商榷

以一个具体的习题为例,比较了文中出现的(1)、(2)、(3)三个公式对控制缩聚反应分子量的适用性,阐明了通用的(1)、(2)两个公式所受的限制和理论上的不完善性。认为第(3)个公式x-n=22-p f-用于缩聚反应分子量控制更为简化和适用,理论上较为完善。

铁改性分子筛直接催化分解一氧化二氮

采用以离子交换法制备的Fe-ZSM-5、Fe-MCM-22和Fe-Beta分子筛催化剂,系统地考察了分子筛构型、酸性和酸中心分布对N_2O直接催化分解的影响。采用N_2吸附、红外光谱仪(FT-IR)、NH_3程序升温脱附实验(NH_3-TPD)、H_2程序升温还原实验(H_2-TPR)和原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)等方法考察了铁离子负载量、Si与Al摩尔比和分子筛构型对N_2O催化分解的影响。结果表明,价键补偿Fe^(3+)离子是N_2O分解的主要活性组分;分子筛活性随Si和A1摩尔比的减少和铁离子负载量的增加而增加;Fe-Beta分子筛的催化活性明显高于Fe-ZSM-5和FeMCM-22分子筛;分子筛酸性和酸中心分布影响铁离子的分布,从而导致不同构型分子筛催化分解N_2O的活性具有明显差异。

一步法合成聚乳酸的研究

D,L-乳酸在催化剂作用下,以二苯醚为溶剂,直接聚合得到一定分子量的聚乳酸。讨论了催化剂、反应温度、聚合时间等对聚合反应的影响,通过粘均分子量、红外光谱和核磁共振光谱对聚乳酸进行了表征。

多聚甲醛合成热塑性酚醛树脂过程中游离酚含量的研究

在热塑性酚醛树脂合成过程中,由于苯酚过量,部分苯酚没有参与反应而是进入废液中,不仅导致苯酚的浪费,同时也使废液中的酚含量过高。研究反应体系中酚含量的变化,对提高苯酚的转化率以及减少树脂中游离酚的含量有重要的意义。在酚/醛物质的量比为1∶0. 75的条件下,用草酸做催化剂,催化苯酚与多聚甲醛合成热塑性酚醛树脂。研究了催化剂用量、反应温度和时间、后处理工艺等因素对游离酚的影响。结果表明,草酸用量为苯酚质量1%时,催化效果较好。同时延长低温反应阶段时间,可以提高苯酚的转化率。后处理工艺对最终树脂游离酚含量的影响较大,要保证树脂中的低游离酚含量,后处理的温度和时间是关键。

熔融/固相缩聚法制备聚乙醇酸甲酯的工艺条件优化

以乙醇酸甲酯为原料,先通过熔融缩聚法得到低聚物,然后进行固相缩聚法制备出高分子量的聚乙醇酸甲酯(PMG)。考察了工艺过程中催化剂的种类和用量、反应温度以及反应时间对PMG分子量的影响。并通过正交试验得到较优的合成条件为:催化剂二水合氯化亚锡的质量分数为0.5%,压力70 Pa,反应温度180℃,反应时间100 h,合成的PMG的特性黏度可达0.802 dL/g。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了PMG基团的特征吸收峰,差示扫描量热仪(DSC)表征了PMG的玻璃化温度、结晶温度和熔点。

超临界CO_2对高粘熔体缩聚过程的增强作用研究进展

对超临界CO2环境中高粘熔体缩聚过程的研究现状与进展进行了综述,详细列举了聚酯、聚碳酸酯、及尼龙66为代表的超临界CO2高粘熔体/固相缩聚过程的研究方法与结果。在对近年来的研究状况和结果进行总结归纳后,认为超临界CO2对高粘熔体缩聚过程的增强作用机理可归结为:对过程热力学平衡推动力的增强和动力学传质速率的增强这两个方面。