新型丙烯酸类梳形聚合物的合成与性能研究
Synthesis and Properties of Novel Polycarboxylate-based Comb-like Polymers
本论文以丙烯酸(AA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)和聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PMEM)为单体,通过乳液聚合,得到一系列新型的梳形聚合物(PAE-Na).主要研究工作如下:1.通过乳液共聚一步法合成了一种新型的梳形聚合物.主要探究了反应时间、反应温度、单体总浓度、引发剂浓度、链转移剂浓度对转化率的影响,从而确立最佳的反应工艺条件为:反应时间为4 h,单体总浓度为20%,引发剂浓度占单体总浓度的1.5%,链转移剂占单体总浓度的3%,反应温度为70℃,在此条件下单体的双键转化率>95%.采用红外-可见光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和凝胶色谱(GPC)对产物的结构进行了表征和分析.2.在最佳工艺条件下合成了不同单体配比的梳形聚合物.通过表面张力仪、透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)等仪器对聚合物的表面活性、在水溶液中的聚集行为进行了研究.实验结果表明:PAE-Na具有较高的表面活性和较强的聚集能力.亲疏水基会对产物的临界聚集浓度(CAC)和临界聚集浓度时的表面张力(γCAC)有一定的影响.通过TEM和DLS可以看出,PAE-Na在溶液中形成球形聚集体,呈不均匀分布,且聚集体粒径随浓度增加而增大.3.对梳形聚合物的分散性能进行了研究.通过滴定法、粒径分析、形貌分析以及理论计算对不同PEG支链密度和不同PEG链长聚合产物的分散性能进行了系统研究.实验结果表明:PAE-Na对CaCO3的分散量,随着PEG支链长度和密度的增加呈现增加的趋势;且CaCO3的分散量较大,所对应的粒径较小,PAE-Na的加入明显降低了颗粒的团聚行为;理论计算表明随着支链PEG长度的增加和支链密度的增加,水合半径RAC和EFlory值也会随之增加,当聚合物在固体颗粒表面吸附时,固体颗粒之间的空间位阻作用增强及对固体颗粒的覆盖率增大,所对应的空间排斥能越大,越有利于固体颗粒的分散稳定性.4.对分散性能最佳产物的应用性能进行了研究.将其添加到标准液体洗涤剂中,对白度保持性能和沉积灰分性能进行了研究.结果表明:PAE-Na具有一定的白度保持性能和抗再沉积性能.
- 作者：
- 白艳云
- 学位授予单位：
- 中国日用化学工业研究院
- 专业名称：
- 应用化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 王万绪；王国永
- 中图分类号：
- TQ649.1
- 关键词：
- 梳形聚合物；乳液聚合；物化性能；分散性能；抗再沉积性能
- comb-like polymer; emulsion copolymerization; physical-chemical properties; dispersion properties; aiti-redepositing power;