EFFECTS OF ORGANIC COLORANTS ON PHOTO-INITIATED CROSSLINKING AND PHOTO-OXIDATION DEGRADATION OF POLYETHYLENE AND RELATED MECHANISM

The effects of three organic colorants on photo-initiated crosslinking and photo-oxidation degradation of polyethylene (PE) samples irradiated by microwave excited (MWE) UV lamp in the melt and the related mechanism have been studied by gel content and thermal extension rate determinations,X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),mechanical property tests,UV spectroscopy,and light microscope.The data from the gel content and thermal extension rate determinations of photo-crosslinked polyethylene (XLPE) sample...

NEW INITIATION SYSTEMS FOR ATOM TRANSFER RADICAL POLYMERIZATION

This review summarizes our achievements in designing new initiation systems for atom transfer radical polymerization (ATRP). First-order kinetics and extension experiments revealed the living nature of these reactions. Tailor- made vinyl polymers with functional end groups were characterized by 1H-NMR and UV-vis spectroscopic analyses. Replacing traditional radical initiators AIBN and BPO, carbon-carbon bond compounds, 1,1,2,2-tetraphenyl-1,2-ethanediol, diethyl 2,3-dicyano-2,3-diphenylsuccinate and diethyl 2,3-dicyano-2,3-di(p-tolyl)succinate, were utilized in reverse ATRP to produce the initiating radical. Sulfur-sulfur bond iniferter, tetraethylthiuram disulfide (TD), in conjunction with CuBr/bpy or NiCl2/PPh3 complex could control the styrene polymerization via redox reaction. Pseudo-halogen transfer reaction was demonstrated to maintain the dormant-active species equilibrium in normal and reverse ATRP with Cu(S2CNEt2), Cu(S2CNEt2)Cl and Fe(S2CNEt2)3 as catalysts. The organic halide initiator and reduced transition metal compound that started the living polymerization were produced in situ from the components of TD/FeCl3/PPh3, TD/CuBr2/bpy and Fe(S2CNEt2)3/FeCl3/PPh3 systems. Accurate control of UV irradiation time favored the radical generation process in photo ATRP with the 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone/Fe(S2CNEt2)3 initiation system.

甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰胺的光辅助引发聚合

以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,在金属卤化物灯照射和引发剂作用下,通过水溶液聚合法合成阳离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMC)。考察了单体质量分数、引发温度、引发剂质量分数、溶液pH值和单体配比等对聚合物特性黏数和溶解性的影响。在单体质量分数30%,阳离子度10%～30%,引发剂质量分数0.0048%,pH值4,引发温度15℃条件下,产物的特性黏数可达10dL/g以上,溶解时间低于40min。用红外光谱对聚合物的结构进行了确认。

可见光固化树脂的固化性能的研究

研究了在 5 3 2nm激光条件下 ,环氧丙烯酸树脂的光固化过程。实验表明 :光引发剂质量分数为 4%时 ,临界曝光量Ec最小 ;随着叔胺质量分数的和有机色素质量分数的增加 ,临界曝光量逐渐增加 ;激光能量越大 ,临界曝光量越小 ,激光能量大于 40 0mW时 。

光引发合成聚丙烯酰胺的研究

采用光引发聚合技术进行聚丙烯酰胺(PAM)的合成。选取合适的光引发剂并进行了改性,同时研究了光引发合成PAM的影响因素。在紫外光照射下,采用改性的商品光引发剂,用量为丙烯酰胺(AM)的0.01%～0.05%,聚合单体浓度w(AM)为15%～25%,聚合时间50～90min,可获得特性粘数η=800～1400mL/g,AM残留量<0.05%的高纯聚丙烯酰胺。

光引发玉米淀粉-丙烯酸反相乳液接枝共聚合制备高吸水性树脂

采用2,2-二甲氧基苯基苯乙酮、二苯甲酮及2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦等多种光引发剂,引发玉米淀粉-丙烯酸/水/煤油/失水山梨醇单油酸酯+壬基酚聚氧乙烯醚反相乳液接枝共聚合,探讨了光引发剂的种类和浓度、玉米淀粉和乳化剂的用量及光照时间对反相乳液接枝共聚合的影响.实验结果表明,多种光引发剂都可引发玉米淀粉-丙烯酸反相乳液接枝共聚合,30min内单体转化率达到65.31%～92.61%.将玉米淀粉-丙烯酸反相乳液接枝共聚物适度交联,可制得颗粒状高吸水性树脂,交联剂的含量和加入方式都影响树脂的吸水性能.二次聚合可提高树脂的吸水倍率和耐盐性能;扫描电镜观察显示,二次聚合结束时乳胶粒子的粒径增大.

超高压液相色谱法测定食品接触材料印刷油墨中光引发剂

目的建立超高压液相色谱-二极管阵列检测器(UPLC-DAD)快速测定食品接触材料表面印刷油墨中光引发剂的分析方法。方法以30余种食品接触材料为原料,采用65%乙醇和正己烷作为食品模拟物模拟含酒精和脂肪食品,分别在5℃和40℃的温度下进行240h的迁移试验。迁移后的模拟液经浓缩、净化、重新溶解并过滤后直接用UPLC-DAD进行分析。结果线性范围为0.1～500.0μg/L,检出限为0.005μg/dm2,空白样品的加标回收率为79.8%～92.3%。ITX和EHDAB在食品接触材料中一般协同出现,其迁移水平分别为0.11μg/dm2和0.092～0.370μg/dm2。结论超高压液相色谱-二极管阵列检测器(UPLC-DAD)可以快速测定食品接触材料表面印刷油墨中光引发剂。

UV油墨固化速率的影响因素研究

UV油墨固化速率不仅受到油墨中各组分的影响,而且与墨膜厚度有密切关系。本研究分别使用不同种类的预聚物、单体、光引发剂配制油墨,研究油墨各组分对UV油墨固化速率的影响;进而固定油墨其他组分,改变光引发剂种类及其含量配制油墨,并制备不同墨层厚度的样品,测试不同墨层厚度下的油墨预聚物双键转化率,分析光引发剂种类及其含量与不同厚度墨膜固化速率的关系。测试不同UV光源功率下的双键转化率,研究含不同光引发剂的油墨在不同功率下的固化速率。研究结果表明,油墨各组分对UV油墨固化速率有一定影响,此外,随着墨层厚度的增大,油墨双键转化率降低;当光引发剂含量小于10%时,UV油墨的固化速率随着光引发剂含量的增加而增大;UV油墨的双键转化率随着UV光源功率的增大而增大。

可聚合二苯甲酮类光引发剂的合成及其光聚合性能研究

以4-(2,3-环氧丙氧基)二苯甲酮(EBP)和丙烯酸为原料,通过开环反应合成了含有不饱和双键的可聚合光引发剂4-(丙烯酸-2-羟基丙酯-3-氧基)二苯甲酮(AEBP).采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 HNMR)对其结构进行表征,利用紫外吸收光谱对AEBP的紫外吸收波长进行表征,通过实时红外(RT-IR)研究了AEBP引发丙烯酸酯单体的光聚合动力学.采用萃取法对比了BP与AEBP引发固化体系后的迁移性.结果表明,随AEBP浓度增加,单体最终转化率增加;当助引发剂N,N-二甲氨基苯甲酸-乙酯(EDAB)浓度为1.2%时,单体最终双键转化率最高;AEBP对双官能度单体的引发效率较之三官能度单体的好;聚合速率随光照强度的增强而变快;固化后AEBP的迁移性比传统的BP大大降低.

复合光引发剂对UV油墨固化速度影响的研究

选用了 6种光引发剂进行复合配制黑色丝印UV油墨 ,实验结果表明 ,用复合光引发剂比用单一光引发剂配制UV油墨的固化速度快 ;在复合光引发剂中 ,应选择吸收光谱与颜料的吸收光谱相匹配的光引发剂 ,以及吸收光谱与光源发出的主波长较一致的光引发剂 ;另外 ,油墨中复合光引发剂含量应适量 ,这些对提高UV油墨的固化速度都有很大的帮助。

具有光引发活性腰果酚衍生物的合成及其UV固化

以腰果酚与4-溴甲基二苯甲酮为原料,合成了具有光引发活性的腰果酚衍生物,收率86%。该衍生物的光引发活性优于普通的二苯甲酮。在不加其它光引发剂的情况下,UV光照30 s该液体衍生物即可固化。该衍生物与腰果酚不同比例的混合物,也可进行UV固化,腰果酚含量越高,所需固化时间越长。膜的硬度为3H-5H,且具有较好的耐溶剂与耐酸碱性能,可望用于防腐漆中。

初始底物浓度对序批式培养光合细菌产氢动力学影响

实验研究了初始底物浓度对序批式培养光合细菌生长、降解及产氢过程的影响,根据最大比生长速率实验数据拟合得到其关于初始底物浓度影响的关联式,并在建立的修正Monod模型基础上建立了光合细菌比生长速率、基质比消耗速率和比产氢速率关于底物初始浓度影响的数学模型,模型预测值与实验结果在光合细菌生长期和稳定期内得到较好吻合,反映了光合细菌生长、降解和产氢过程中受底物初始浓度限制性和抑制性影响的基本规律。分析发现光合细菌生长、降解基质和产氢过程中最适底物浓度为50mmol/L,初始底物浓度低于或高于该浓度时,光合细菌生长、降解及产氢过程都受到限制性或抑制性影响,且抑制性影响较限制性影响效果更明显;底物比消耗速率受初始底物浓度影响较小。

底物初始浓度对光合细菌产氢动力学特性的影响

实验研究了底物初始浓度对光合细菌产氢动力学特性的影响,并对光合细菌产氢得率和初始底物转化为氢气得率进行比较,分析底物初始浓度对光合细菌产氢代谢的影响,实验发现底物初始浓度为120 mmol/L时最适合光合细菌的产氢代谢,底物初始浓度达到140 mmol/L时,光合细菌主要进行生物量合成和产酸代谢,得到各浓度梯度下的最大生物量,但对产氢代谢产生抑制作用,表明最大生物量与最大的产氢能力之间不成正比关系及光合细菌产生CO2机制与产氢机制不同;光合细菌最大比产氢活性表现在对数生长期,最大生物量出现在稳定期。实验证明,光合细菌对数生长期受底物浓度影响大,底物浓度低,最大生物量所对应的时间相对较早,底物浓度增大,最大生物量所对应的时间相对延后。

光辅助引发制备丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚物P(AM-DMDAAC)。考察了引发体系、单体配比、引发温度、溶液pH值、络合剂和引发剂质量分数等因素对产物特性黏数及溶解性的影响,并与传统的引发剂引发聚合结果进行了对比。在单体浓度30%,m(DMDAAC)∶m(AM)=20∶80,引发温度20℃,pH值6.0,EDTA.2Na用量0.001 0%,引发剂质量分数0.003 0%条件下,产物的特性黏数达12 dL/g以上,溶解时间67 min,用红外光谱进行了表征。

聚合物分散液晶的相行为

针对聚合物分散液晶(PDLC)二元体系进行了研究,主要包括外加直流电场下制备的PDLC的相图研究以及PDLC形成过程中相分离情况。在PDLC制备过程中由于外加直流电场对小分子液晶的作用,使液晶在此二元结构中的清亮点发生变化。结果表明,直流电场的引入导致PDLC中液晶清亮点升高。相分离行为主要是跟踪PDLC形成过程中由于小分子液晶与高分子链段之间的排斥作用而引起的相分离,研究了不同条件下PDLC相分离的快慢。

光引发合成阳离子聚丙烯酰胺及其性能研究

实验以光引发聚合方式,研究了丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)共聚反应合成阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的优化工艺条件。结果表明:在吐温-80添加量为1%,单体总质量分数为32%,n(DMC):n(AM)=1:5,pH=5.5,光引发剂用量40μL,引发时间0.5h,反应温度20℃条件下,合成的CPAM的阳离子度为15.27%,特性黏数548mL/g。在最佳药剂用量下,CPAM在处理灰分高、粒度细的难沉降煤泥水时,沉降速度为39.2cm/min,透光率可达98.9%,其絮凝性能优于聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺及两性聚丙烯酰胺。

毛细管气相色谱法分析UV墨中光引发剂Irgacure-184和Irgacure-651

建立了紫外光固化（UV）油墨中的光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮（Irgacure-184）和2，2-二甲氧基一苯基甲酮（Irgacure-651）的毛细管气相色谱氢火焰离子化检测器的检测分析方法，考察了稳定剂对羟基苯甲醚（HQMME）的加入效果。结果表明，该方法在5～100mg／L范围内线性关系良好，相关系数大于0．999，Irgacure-184和Irgacure-651的最低检出限分别为0．1mg／L和0．05mg／L，日内精密度和日间精密度的相对标准偏差均〈5％，稳定剂起到了很好的稳定作用。此方法为检测食品包装材料或食品模拟液中的光引发剂奠定了良好的基础。

双尾型丙烯酰胺类疏水缔合共聚物的合成与表征

通过光引发自由基聚合的方式，将双尾型丙烯酰胺类疏水单体（N-苯乙基-N-十四烷基甲基丙烯酰胺， PETMAM），与丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）等水溶性单体进行共聚，制备出双尾型疏水缔合水溶性共聚物（DTHAP），来解决丙烯酰胺类聚合物耐温抗盐性以及稳定性差的难题。通过测定聚合物溶液的表观黏度作为评价其性能的主要手段，考察了丙烯酸加量、盐、表面活性剂（SDS）含量、疏水单体含量等因素对聚合物性能的影响，从而确定了比较理想的反应条件。实验中发现：丙烯酸加量和表面活性剂含量的变化会影响聚合物的临界缔合行为；盐的引入能够显著降低表面活性剂的用量，提高聚合物的增黏效果；疏水单体含量较低时[0.35%～0.45%（mol）]，聚合物可以表现出明显的增黏效果。当聚合物浓度为1 g·L^-1时，聚合物的黏度可以达到141.5 mPa·s，其临界缔合浓度（CAC）为0.75 g·L^-1左右。聚合物在120 g·L^-1的NaCl溶液和120 g·L^-1 NaCl、0.4 g·L^-1 CaCl2溶液中，80℃下老化90 d，黏度分别为47.6 mPa·s和45.9 mPa·s。采用红外光谱、扫描电镜两种手段，表征了聚合物的结构。

光辅助引发制备聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵

在紫外灯照射和引发剂作用下,通过水溶液聚合法制备聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)。考察了氧化-还原引发体系、氧化-还原和偶氮类引发剂用量、单体浓度、溶液pH、引发温度和络合剂用量等因素对产物特性黏数的影响,并与无光照条件下的聚合结果进行了对比。用红外光谱对所得产物进行了表征。结果表明:光辅助引发可以显著促进DMC的聚合反应。采用硫酸亚铁-过硫酸铵引发剂体系,在引发剂质量分数为0.002 0%,单体质量分数为75%,pH=4,引发温度为10℃,络合剂质量分数为0.003 0%时,所得聚合物的特性黏数达8.4 dL/g以上。

腰果酚的紫外光固化机理和固化膜性能

研究了腰果酚在无光引发剂条件下的紫外光固化反应,并用IR、UV、元素分析、GPC等分析手段分析了腰果酚的紫外光固化机理及其固化膜性能。结果表明:在紫外光辐照下,腰果酚通过侧链发生氧化聚合反应,和酚羟基的邻对位失去质子形成的自由基引起的苯环缩合反应,最终形成体型高聚物。腰果酚的紫外光固化膜的常规物理机械性能、抗溶剂性、耐化学介质腐蚀性、热稳定性和抗紫外线性能均优于腰果酚醛缩聚物(PC)涂膜。