聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)多功能润滑油添加剂的合成

以桐油(TO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用Schlenk装置合成了聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)(PTOM)共聚物。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征了共聚物的结构,利用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定了共聚物的相对分子质量及其多分散性指数,利用热重分析仪(TGA)测定了共聚物的热稳定性,并对共聚物的降凝、增黏和抗磨性能进行了评价。结果表明:当桐油与甲基丙烯酸甲酯质量比为1.5∶8.5、引发剂用量为1.0%(在单体中的质量分数)、反应温度为80℃、反应时间为6 h时,共聚物的收率较高(44.99%),其重均相对分子质量为28289。润滑油馏分(350~395℃)中添加质量分数0.8%的共聚物时,可将其凝点(T_(SP))降低6℃,将磨斑直径降低0.314 mm;添加质量分数0.5%的共聚物时,可将其黏度指数(VI)提高69。所合成的聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)可作为一种具有良好降凝、增黏和抗磨性能的多功能润滑油添加剂。

桐油酸改性含环氧基团聚丙烯酸酯乳液的制备

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)为主要单体,桐油酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为功能性单体,采用半连续乳液聚合法制备了一系列桐油酸改性含环氧基团聚丙烯酸酯乳液(简称改性聚丙烯酸酯乳液)。通过FTIR表征胶膜的结构,测定了胶膜的耐水性能、力学性能、热稳定性、耐酸碱性。结果表明,当桐油酸含量(以MMA、BA、HEA、GMA的总质量为基准)为4%时,随着GMA含量(即GMA质量占总丙烯酸酯单体质量的百分数,下同)的增加,胶膜铅笔硬度增大,耐水、耐酸碱性能增强,拉伸强度增大,热稳定性增加,胶膜附着力增加。当GMA含量为12%时,胶膜铅笔硬度为4H,涂在马口铁上的胶膜在质量分数为5%的盐酸溶液中浸泡144 h无变化,在质量分数为5%的NaOH水溶液浸泡72h无变化,24 h的吸水率为3.31%,附着力为0级。

桐油单体的自由基聚合及其热塑性高分子性能

为进一步拓展桐油在高分子材料中的应用,制备了聚桐油基甲基丙烯酸酯类单体1(TMA_(1)),并通过狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应制备单体2(TMA_(2)),研究了桐油基单体自由基聚合的特性及与其他乙烯基单体共聚的特性,制备了一系列热塑性桐油基高分子。采用傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱确定了化学结构,通过凝胶渗透色谱确定了桐油基高分子的分子量,采用热重分析仪和差示扫描量热仪分析了共聚单体及含量对热力学性能的影响,并进行了力学性能测试。结果表明:桐油基单体TMA_(1)不能进行自由基聚合,而经过Diels-Alder反应消除共轭双键的桐油单体TMA_(2)可以进行自由基聚合。所制备热塑性聚桐油基甲基丙烯酸酯(PTMA)的相对分子质量为15500,多分散度为2.8,证明TMA_(2)单体自由基聚合顺利进行。通过与苯乙烯、甲基丙烯酸降冰片烯酯、丙烯酸丁酯共聚,实现对桐油基高分子的玻璃化转变温度及力学性能的调控。以苯乙烯为例,随着苯乙烯投料的增加,材料的玻璃化转变温度和机械强度增加。由此可以说明,热塑性聚桐油基甲基丙烯酸酯类高分子能够被高效合成且具有广阔的应用前景。