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《基于pegvac自由基接枝聚合動力學(xué)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)材化學(xué)院碩士學(xué)位論文PEG/VAc自由基接枝聚合動力學(xué)研究姓名:鄭友桂申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工程指導(dǎo)教師:李伯耿;吳林波20070801浙江大學(xué)碩士論文摘要二元接枝共聚物可同時具有兩種聚合物的性能,能滿足不同用途的要求,且制備過程相對簡單,在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。其動力學(xué)研究則對于揭示聚合機(jī)理、進(jìn)行聚合過程及反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計十分重要。本文分別以過氧-2.乙基己酸叔丁酯(tert.But)rlpcroxy-2一e吐lylhexalloa把,TBPO)、過氧新戊酸叔丁酯(ten-Butype∞xypivala把,n}PV)為引發(fā)劑,進(jìn)行了聚乙二醇(PEG)存在下
2、的醋酸乙烯酯(vAc)間歇與半連續(xù)接枝聚合,深入研究了它們的動力學(xué)。論文首先考察了間歇本體接枝聚合中引發(fā)劑活性、引發(fā)劑濃度、溫度、、,Ac:PEG配比、PEG分子量對聚合速率的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),聚合速率隨引發(fā)劑活性與濃度的提高、VAc:PEG配比及聚合溫度的增大而升高;PEG的分子量對聚合速率則影響不大。引發(fā)劑活性過高會導(dǎo)致反應(yīng)初期引發(fā)劑分解過快,后期殘留的引發(fā)劑量很少,不能維持正常的反應(yīng)。.,I尼礎(chǔ)。攏不隨引發(fā)劑活性、引發(fā)劑濃度、PEG分子量而變化;但由于籠壁效應(yīng),.,l尼知傀m隨vAc:PEG配比的增加而廠侶、啦有所升高。溫度對綜合速率常數(shù)芷(=.i}。l華I)影響較
3、大,其綜合活化能‘L‘√E=83.5kJ/mol。其次,研究了間歇本體接枝聚合中PⅥ~c接枝效率(G0、PEG的被接枝效率(Gd)、總PEG上P、,Ac接枝率(G)和被接枝PEG上P、,Ac接枝率(G’r)隨轉(zhuǎn)化率、引發(fā)劑活性、引發(fā)劑濃度、溫度、VAc:PEG配比和PEG分子量的變化規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn),接枝效率(Gc)普遍較高,幾乎不隨聚合時間而變,低VAc:PEG配比時,接枝效率可達(dá)95%以上,除隨v沁:PEG配比升高而降低外,其他因素影響不大。PEG的被接枝效率(Gd)隨轉(zhuǎn)化率而升高;引發(fā)劑活性與濃度的升高、vAc:PEG配比及聚合溫度的增大而升高,但是總體較低。高的Ⅵ
4、~c接枝效率和低的PEG被接枝效率表明,該接枝聚合體系中,PEG鏈上的活性中心并不容易產(chǎn)生,聚合機(jī)理存在著Gfaftonto的可能??侾EG上P、,Ac的接枝率(Gr)隨轉(zhuǎn)化率升高而線性升高,除隨VAc:PEG配比增大而升高外,其他因素影響不大。接枝率(G’r)隨轉(zhuǎn)化率升高而降低,且隨引發(fā)劑活性與濃度的升高、vAc:PEG配比的下降,聚浙江大學(xué)碩士論文合溫度及PEG分子量的上升而下降。接著,研究了間歇本體接枝聚合中接枝共聚物分子量隨轉(zhuǎn)化率、引發(fā)劑活性、引發(fā)劑濃度、聚合溫度、Ⅵ址:PEG配比、PEG分子量的變化規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn),由數(shù)均分子量的定義可導(dǎo)得%=‰(1+q/G);
5、由此計算所得的PEG.g-PVAc的數(shù)均分子量較為準(zhǔn)確,并介于由GPc測試PvAc和PEG作普適校正的計算結(jié)果之間,且變化趨勢一致,即隨轉(zhuǎn)化率上升而減小,且隨引發(fā)劑活性與濃度的升高、VAc:PEG配比的下降、聚合溫度及PEG分子量的增大而下降。Ⅵ址:PEG配比對接枝共聚物分子量的影響最大,這與該聚合體系中較強(qiáng)的鏈轉(zhuǎn)移有關(guān)。通過不同Ⅵ址:PEG配比下的聚合實驗,得到cMz3+10。4,對聚乙二醇的鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)C同0+1礦。最后,進(jìn)行了PEG,、,Ac的半連續(xù)本體接枝聚合,考察了滴加速度、投料方式等因素對聚合動力學(xué)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),聚合速率一直小于滴加速率,反應(yīng)初期,隨聚合的
6、進(jìn)行,反應(yīng)釜中單體濃度越來越高,聚合速率也越來越大,且在單體進(jìn)料結(jié)束后仍然繼續(xù)增大,表明了凝膠效應(yīng)的存在;一段時間后聚合速率達(dá)到最大值,隨后慢慢下降。滴加速度越快,聚合速率也越快,但都比間歇聚合低。半連續(xù)的Gc相比間歇都有所提高。Gd也相對問歇有所提高,且滴加速度越小,提高的越多。接枝共聚物的分子量隨轉(zhuǎn)化率上升先增加后減少,這與反應(yīng)體系中VAc的濃度先增加后減少有關(guān);滴加速度越快,單體濃度越大,分子量也就越高。關(guān)鍵詞接枝聚合;動力學(xué);聚醋酸乙烯酯;聚乙二醇Ⅱ浙江大學(xué)碩士論文AbstI-actBinarygraftcopolymerscouldhavetlIeperfom
7、ancesoftl圮twok枷sofpolymefsat也esametime,鋤d8atisfymereq珊stofdi靠bremuses;theprepara虹onⅣocessesafereIatiVelysimple,sotheyam、Ⅳidelyappliedinindust阱ThegraftpolymeIizadonkineticrcscarchisveryimponamf-orexploringthepolymeri刎onmechanism,鋤dtheoptimizeddesignofthepolyme血斌ionprocess鋤