聚丙烯酸甲酯乙氧基化研究
本文主要研究以新型含铝离子的氧化镁为基础的酯基乙氧基化催化剂MCT-09,催化聚丙烯酸甲酯低聚物进行乙氧基化反应合成甲氧基封端的EO侧链的接枝型高分子表面活性剂。
首先,采用自由基溶液聚合的方法,以偶氮二异丁腈为引发剂、四氢呋喃为溶剂、正十二硫醇为链转移剂合成了低分子量的聚丙烯酸甲酯。测定了MA和AIBN的混合物滴加时间、链转移剂的量、以及溶剂的量对聚合物黏均分子量的影响。结果显示:黏均分子量随混有引发剂的单体的滴加时间的增加呈现先减小后增加的趋势；控制滴加时间t=40min左右时黏均分子量较小；黏均分子量随溶剂量的增加而降低,同时随链转移剂量增加而降低。
然后,在MCT-09的催化下,低分子量的聚丙烯酸甲酯成功地进行了乙氧基化反应。红外谱图数据和皂化值测定结果证实了合成了接枝型的聚合物。这说明通过酯基乙氧基化来合成接枝型高分子表面活性剂是一种行之有效的方法。论文还研究了聚丙烯酸甲酯的相对分子量、反应温度、催化剂浓度对乙氧基化反应的影响。反应结果显示:随着反应进行,催化剂体积浓度下降,乙氧基化反应速度逐渐降低。需要补加催化剂才能够合成高EO加合数的乙氧基化物；但合成20个EO加合数的乙氧基化物时由于空间位阻的增加使得副产物PEG的量急剧升高(约35％)。随着聚合物分子量的增加,乙氧基化反应速率下降；温度的升高和催化剂浓度的提高都将导致乙氧基化反应速率的提高,但会增加副产物的生成量。
最后,对不同分子量的聚丙烯酸甲酯合成的不同的EO加合数的乙氧基化物测试了非离子表面活性剂相关的性质如:降低表面张力能力和临界胶束浓度、浊点、乳化润湿性能、泡沫能力及其稳定性。实验结果显示:降低表面张力的能力随分子量的增加而降低,相同分子质量的PMA不同EO加合数的乙氧基化物随EO加合数的增加而增加；浊点随EO加合数的增加而增加,且浊点较高；润湿性能很差,且随EO数的增加而下降；乳化性能较好,当EO加合数超过20时,随着降低表面张力能力的降低其乳化性能也有显著的降低。PMA乙氧基化物是一类低泡类的高分子非离子表面活性剂。
- 作者：
- 杜鹏飞
- 学位授予单位：
- 中国日用化学工业研究院
- 专业名称：
- 工业催化
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 康保安；孙永强
- 中图分类号：
- TQ423.2；TQ420.1