甲基丙烯酸烯丙酯改性水性丙烯酸-聚氨酯分散体的合成与性能

以甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)为交联单体,采用原位聚合法工艺合成具有高消光效率的水性丙烯酸–聚氨酯(PUA)分散体并制成水性亚光涂料。通过红外光谱确定了PUA分散体的合成。研究了AMA单体用量对PUA分散体和涂膜性能的影响,并对比了AMA与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、二乙烯基苯(DVB)、双丙酮丙烯酰胺/己二酰肼(DAAM/ADH)交联体系对PUA分散体的粒径、粒径分布以及PUA涂膜消光效率的影响。研究发现:随着AMA单体用量的增加,PUA分散体的pH值逐渐下降,粒径增大,黏度逐渐降低。由于交联密度的增加,PUA涂膜的摆杆硬度升高,耐碱和耐醇性能也得到提高。采用AMA交联获得的PUA分散体粒径分布更窄,消光效率更高,制备的水性亚光涂料的光泽最低。

相转移催化合成甲基丙烯酸烯丙酯

采用3-氯丙烯和甲基丙烯酸钠为原料,以溴化十六烷基三甲基铵为相转移催化剂,合成了甲基丙烯酸烯丙酯。产物经红外光谱、核磁共振氢谱和质谱表征。考察了反应溶剂、原料摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对反应收率的影响。当甲基丙烯酸钠和3-氯丙烯的摩尔比为1∶2.5,催化剂和对苯醌阻聚剂用量分别为甲基丙烯酸钠质量的3%和0.5%,以二甲亚砜为反应溶剂且其体积用量为3-氯丙烯体积的2.25倍时,于50℃搅拌反应3 h,可使甲基丙烯酸烯丙酯摩尔收率达到85%。

相转移催化法制备丙烯酸烯丙酯

以丙烯酸钠与氯丙烯(ALC)为原料,在相转移催化剂存在下合成出丙烯酸烯丙酯(ALA)粗产品,经离心、干燥、蒸馏等纯化手段得ALA产品。最佳反应条件为:以四丁基溴化铵为相转移催化剂,用量为反应物物质的量的4%,VALC∶V水=1∶1,在40℃下反应1.75 h,ALA产率达94%以上,纯度达98%以上。

α－甲基丙烯酸烯丙酯的合成及其自由基、阴离子聚合的研究

合成了α－甲基丙烯酸烯丙酯（ＡＭＡ），并对其自由基、阴离子聚合进行了探讨。结果发现，该单体难以进行选择性自由基聚合，但可用作多种单体自由基聚合的交联剂。用１，１′－二苯基己基锂在ＴＨＦ中引发ＡＭＡ，可顺利地进行α位双键的选择性阴离子聚合，分子量实测值与计算值基本一致。在较低温度下（≤－６０℃），可得窄分布ＰＡＭＡ（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．１２～１．１５）。随聚合温度升高，间同和无规聚合物含量分别呈下降和上升趋势。ＧＰＣ、１ＨＮＭＲ及ＦＴＩＲ鉴定表明，用阴离子聚合法可得到溶于多种溶剂、每个重复单元上均定量带有烯丙基双键的窄分布官能性ＰＡＭＡ。

甲基丙烯酸烯丙酯的合成

采用3-氯丙烯和甲基丙烯酸钾为原料,分别以4-二甲氨基吡啶和对苯醌为催化剂和阻聚剂,在二甲亚砜溶剂中较高收率地合成了甲基丙烯酸烯丙酯。产物经红外光谱、核磁共振氢谱和质谱表征。探索了最佳合成条件,当甲基丙烯酸钾和3-氯丙烯的摩尔比为1:2.5,催化剂和阻聚剂用量分别为甲基丙烯酸钾的1 wt%和0.4 wt%,反应溶剂用量为3-氯丙烯体积的2.25-2.5倍时,在50℃下反应4 h,收率可达84%。

酯交换法合成甲基丙烯酸烯丙酯

采用对甲苯磺酸为催化剂,以甲基丙烯酸甲酯(Methyl methacrylate,MMA)和烯丙醇为原料,通过酯交换法合成了甲基丙烯酸烯丙酯。产物经红外光谱、核磁共振氢谱和质谱表征。考察了催化剂种类及用量、原料摩尔比、反应时间和阻聚剂用量对反应转化率的影响。当采用对甲苯磺酸为催化剂且其用量为反应物MMA与烯丙醇总质量的3.0%,MMA与烯丙醇的摩尔比为3﹕1,阻聚剂吩噻嗪用量为反应物总质量的0.05%,反应时间为3.5 h时,反应转化率可达82%。

膦腈碱催化甲基丙烯酸烯丙酯的基团转移聚合反应

利用膦腈碱(t-BuP4)为催化剂在室温下催化甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)的进行基团转移聚合(GTP)反应,制备含悬垂双键的线型聚合物,并通过核磁(1 H NMR)、红外(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)等对其进行分析和表征。结果表明t-BuP4催化AMA的GTP反应1h内,单体转化率就接近100%;聚合反应是通过AMA上的甲基丙烯酸酯双键进行,烯丙基双键不参与聚合反应;所得聚合物Mark-Houwink常数为0.75;使用极性溶剂更有利于加强聚合反应的可控性。

膦腈碱催化甲基丙烯酸烯丙酯与甲基丙烯酸甲酯的负离子共聚反应

室温下以膦腈碱(t-Bu P4)为催化剂,催化甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行负离子共聚反应.用核磁(1H-NMR、13C-NMR)、红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、示差扫描量热仪(DSC)和热失重分析仪(TGA)等对聚合物结构和性能进行表征.结果发现,t-Bu P4能在室温下成功催化AMA与MMA的共聚反应,一步法合成结构可控的含悬垂双键共聚物.共聚反应中单体AMA和MMA的转化率均高于90%,且无交联或凝胶生成.通过NMR和FTIR对聚合物进行结构分析表明,AMA单体仅甲基丙烯酸酯双键参与聚合反应,烯丙基双键不参与聚合反应、无交联反应、环化反应等.聚合物中烯丙基结构单元的含量可通过体系中AMA/MMA的投料比调节.GPC结果表明所得共聚物分子量可控且分子量分布较窄.TGA和DSC结果表明,共聚物的热分解温度升高,玻璃化温度降低.

有机硅-丙烯酸酯共聚水乳液的制备研究

利用含氢硅油、甲基丙烯酸烯丙酯和丙烯酸酯单体制备有机硅-丙烯酸酯共聚水乳液,通过单因素分析对单体配比、乳化剂用量、有机硅含量等条件优化,并对材料进行渗透性、透气性测试,同时与B72进行性能对比。结果表明,有机硅含量为8%的有机硅-丙烯酸酯共聚水乳液的综合性能最佳。

膨润土/聚甲基丙烯酸烯丙酯复合材料的制备

探究了钠基膨润土、钙基膨润土和有机膨润土分别与甲基丙烯酸烯丙酯交联后形成复合材料的实验条件.在200℃下,加入2%质量分数的膨润土与甲基丙烯酸烯丙酯在质量分数为3%的过硫酸钾溶液中聚合反应3 h,得到的钙基膨润土复合材料产率达到97%.从复合材料的扫描电镜图中可以看到几种不同形貌的孔隙结构,红外数据表征发现复合材料中存在C—O—膨润土结构,DSC和热重曲线表明复合材料的玻璃化转变温度有所提高,热分解温度提高47℃左右.

丙烯酸十八酯-丙烯酰十八胺对原油流变性的影响

研究了丙烯酸十八酯 -丙烯酰十八胺共聚物对中原 WC98- 2井原油流变性的影响 ,探讨了降凝剂的筛选、不加剂和加剂原油的全黏温曲线的测定、重复加热和高速剪切对加剂效果的影响和降凝剂的改性效果的时效性 .试验表明 :降凝剂使原油的凝点和反常点降低 ,原油的牛顿流体温度范围变宽 ,并且使非牛顿流体温度下的黏度减小 ,但是 ,牛顿流体温度范围内的黏度基本没有变化 ;重复加热的温度高于原油的反常点 1 0 0℃以上时 ,重复加热对降凝剂的改性效果没有显著影响 .但是 ,重复加热温度低于原油的反常点 ,重复加热显著恶化降凝剂的改性效果 ;在原油的反常点以上 ,高速剪切对降凝剂的改性效果无明显的影响 .在原油析蜡高峰区温度范围内高速剪切 。

丙烯酸(肉桂酰氧乙基)酯与N-丙烯酰吗啉共聚物的合成及其光交联性能研究

合成了丙烯酸（肉桂酰氧乙基）酯（CEA）及N-丙烯酰吗啉（NAMPL）的共聚物P（CEA-co-NAMPL）．用分光光度计研究了聚合物水溶液的温敏性。其最低临界溶解温度（LCST）为35～38℃．傅立叶红外光谱研究的聚合物膜的光交联约在15min内完成，P（CEA-co-NAMPL）交联膜具有较好的水溶胀性，当P（CEA-co-NAMPL）共聚物酰化度为8％，光照时间7min时，P（CEA-co-NAMPL）共聚物水凝胶溶胀率最大为7g/g.

聚丙烯酸类超强吸水剂的合成与性能研究

以丙烯酸烯丙酯作为交联剂、丙烯酸(AA)为单体、过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用溶液聚合法合成了一种聚丙烯酸类超强吸水剂。研究了合成条件对吸水性能的影响:当ρ(丙烯酸烯丙酯)=0 594g/L,ρ(KPS)=0 178g/L,单体中和度x(丙烯酸钠)=90%,c(丙烯酸钠)=4 17mol/L,聚合温度为60℃时,制得的聚合物每克吸去离子水最高达到1360mL,吸盐水(生理盐水)162mL。所得的聚合物具有良好的吸水可逆性,30min的吸水量可以达到饱和吸水量的90%。制得聚合物的热重分析表明,未吸水的该聚合物在350℃开始分解。聚合物吸水前后XRD测试结果显示:吸水前聚合物结构基本无规整性,吸水后膨胀使主链展开,结构趋于规整。

高性能丙烯酸盐-丙烯酸酯-丙烯酰胺三元共聚体减水剂研究

合成了一种在分子中同时含带负电荷基团的丙烯酸盐、含带长侧链基的聚丙烯酸高级醇酯和具有减阻作用的聚丙烯酰胺三种链段的三元共聚体减水剂。在水泥中添加1.5%,制得的混凝土的塌落度保持良好,减水率最高可达26%,混凝土制品的强度有较大提高。

丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯的本体聚合动力学

以丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯(AR-2-HEA)为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,研究AR-2-HEA本体聚合的动力学关系。结果表明,随着AIBN用量的增加,反应焓变逐步上升。在非等温条件下,在相同引发剂用量下,不同的升温速率,焓变基本相同。n级反应法的动力学方程为:dα/dt=5.58×1013×exp(-103.1×103/RT)(1-α)0.941;在等温条件下,相同引发剂用量不同温度本体聚合的聚合反应焓变基本相同,随着聚合温度的提高,聚合反应速率得到较大提高,聚合反应的动力学方程为:dα/dt=1.48×1014×exp(-105.9×103/RT)(1-α)1.05。由上述动力学方程模拟的等温聚合反应程度与时间的关系曲线与实际情况基本吻合。

γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷的合成

利用自制的催化剂C,通过甲基丙烯酸烯丙酯和二甲基氯硅烷的硅氢加成反应制备了γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基氯硅烷。与经典的Speier催化剂相比,自制催化剂具有更高的催化活性,显著地降低了反应温度,且缩短了反应时间,同时考察了反应条件对催化剂活性和反应结果的影响。

γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的合成研究

以甲基丙烯酸烯丙酯与三氯氢硅为原料,通过硅氢加成反应得到甲基丙烯酰氧基丙基三氯硅烷,再将它与甲醇醇解反应制备甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,讨论了影响硅氢加成反应、醇解反应的主要因素,并得出最佳合成工艺条件。

γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二氯硅烷的合成

采用自制的Pt配合物催化剂,通过硅氢加成合成了新型功能硅烷偶联剂—γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基甲基二氯硅烷,利用元素分析、IR、1HNMR对产物结构进行了表征。探讨了催化剂种类、催化剂用量、反应温度、反应时间、原料配比对产物产率的影响。当催化剂用量为45ppm,反应温度控制在70~75℃,反应时间为3.5h,甲基丙烯酸烯丙酯与甲基二氯硅烷的物质的量比为1.3：1时硅烷的收率达到85%以上。

γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基二甲基氯硅烷

四川大学的陈勇等人以H2PtCl6／二乙烯基四甲基二硅氧烷／异丙醇配合物为催化剂，通过甲基丙烯酸烯丙酯和二甲基氯硅烷的硅氢加成反应制备了γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基二甲基氯硅烷。与经典的Speier催化剂相比，此配合物具有更高的催化活性，显著降低了反应温度、缩短了反应时间；反应平稳，无凝胶化现象发生；当反应温度为60℃、反应时间为3h时，产率可达80％。