9硫酸盐支链型丙烯酸树脂的合成与应用.docx
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1、本文HlInengfanjUn2010页帐Pdr文档可能在WAP端阅读体验不佳得建议您优先选择TXT.或下教源文件到本机查看.陕西科技i校硕士学位论文聚乙:稗硫酸盐支链型丙烯酸树腑的合成与应用姓名:李芳申请学位级别:硕士专业:皮革化学与工程指导老师:吕生华20080501聚乙二醉硫酸盐支链型丙循酸树脂的合成与应用摘要丙烯酸树脂是一类性能优异用途广泛的聚合物,在皮革、造纸、建筑、水处理等方面有而广泛的应用,目漪,针对这些行业生产中所需丙烯酸树脂的性能与要求开发新里的丙烯酸树脂依旧是探讨的热点之一.本决遨以合成制符混凝士用聚陵酸系收水剂和皮革用丙舔酸树腑狂棘剂为目标,探讨了含聚乙二醉硫酸盐支桂的丙
2、烯酸树脂的制备及应用性悭。首先,进行了混凝土用域水剂的制爸,合成路途为用马来酸与聚乙二醇反应制茶马来酸聚乙二静丽,再用姒将碳酸进行嫉酸化制番马来酸聚乙二解硫酸盐:所得马来酸/乙二翳硫酸盐与丙烯酸进行共聚合反应,制备含聚乙二静破酸盐支鞋的聚丙烯酸系然水剂.探讨了影响合成反应的因素,得到酯化反应的的条件为马来酸与聚乙二醇的摩尔比为:1.O5;1,反应温度为75C,反应时间为2h;於酸化的反应条件为氨从横酸与马来酸聚乙二醉酯的摩尔比为Q.15:1,反应温度为.1059、反应时间为2h时,硫酸化率达到78.58%:聚合反应的条件为以5%过硫酸饮水溶液为引发剂、马来酸潴乙二醇碎酸南(MAPEGK丙烯酸摩
3、尔比为1:I.5、反应温位为75C反应时间为4h时,所汨及酸系M水剂PC1.2的性能较好。FTIR结果去明制备了设计结构的鬃酸酸系减水剂,大分子链上含有假基(-COO.)、硫酸翦(一OSQ3.)、聚氧乙烯基鞋(一OC2H4)侧鞋“GPC谐图结合应用试验表明白,相对分子质fit在30000左右时战水剂的减水效果最好,坍落度物失最小,电位在.21mV左右.然水剂对水泥的分散效果好,电位和表面张力表明,聚现酸系高效减水剂的减水作用主要旅单分子的空间位阻及静电斥力.聚竣酸盐减水剂的应用试验表明,当掺量为Q.25%、水灰比为0.29时.减水率为28.5%.坍落度的根失小.3h之内坍落度由245em下降到
4、231cm.3d、7d、28d的抗压强度比分别为198%、172%、156.净浆流洗位很好,净浆流淌度尚达288mm,其性能明显的商于国内的聚股酸盐减水剂,而其价格只有国内聚段酸盐取水剂的2/3.其次,进行了/乙二醉支链型丙烯酸树脂4糅剂的制备及应用探讨.并进行FTIR分析与应用试5金.在麋乙二呼琉酸能的合成条件不变的状况下,变更聚乙:醉Mi酸酯与丙烯酸的反应条件制备打鞋剂.酸佳合成条件为:引发剂过硫酸筱1%、马来酸蜃乙二解硫酸酯:丙烯酸朦尔比1.5:1、反应温度为70C,反应时间4h,所得我糅剂1.2与饿水剂PC1.2的FTIR谱图相像。当笈糅剂1.2用量为7%时.成举在背铮处、中部和眼肤部
5、的增厚率分别为I2.30%、14.81%和19.78%,收缩温度增加了5七,松软性和粒面状况等应用饮果最佳,不败色,物理性能达到国家标准。从扫描电境可看出,双糅剂1.2对纤维的分侬效果很好.1.2与ART.I的应用对比试脸表明:1.2具有良好的助染效果.克服了传统丙烯酸电糅剂的“收色”问咫:具有较好的填充作用及皮革手那松软、发泡煨强的特点;成革物理一机械性能满意实际应用的要求,本探讨工作的创新之处是通过朝基碳酸盐硫酸化马来酸聚乙.醉酯为聚合物引入硫酸盐1基,通过GPC、(电位等确定聚合物的分子性能.!,的提高了聚竣酸盐减水剂和复林剂的应用性能,对于高效聚被酸盐减水剂和如糅剂的探讨开发具有理论和
6、实践的意义。关键词:聚乙二醉,内端酸树脂,口效取水剂,双糅剂,破酸化SYNT11ESISANDAPP1.ICATIONOFTHEACIn江。ICRES1NWITHthepolyethyleneG1.YCo1.SU1.FATEBRANCHCHAINABSTRACTkindofpolymerswithoutstandingperformanceandwidewidelyusedintheleather.paper.construction,waterimpactingreactionwereInvcstigactcd.Themaleicpolyglycolesterwasobtainedwhent
7、hemolarratiosothemaleicaidreactiontemperaturewaswasPolyetliyleneglycolwereI.O5:1,andthe75Cfor2h.Themaleicpolyethyleneglycolsu1fatsynthesizedratewhenthemolarratiosofthesuIamicaidandthemaleicPo1yg1yco1sulfonationcstcrwasO.I5:】,andthercactiontemperaturewas105*Cfcr2h,thehewaterreducingagent$containing78
8、.85%.Thethepolyethyleneglycolsulfatebranchchainwasobtainedwhenthemolarratiosofthemaleicpolyethyleneglycolsu1fateandtheacrylicacidat5was1;1.5vtheinitiatorwasammoniumpursulfateaqueou$solutionwt%,andthereactiontemperaturewas75X?for4h.IllenewsuperplasticizerwasnamedPC1.-2whichexhibit。properties.WeSPeCtr
9、o$copycharacterizedto231cmwithin3h.Thecompressivestrengthratiosof3d.7dand28dwererespectively198%172%,156%.AnditsfluidityofreachcementpasteandholdoverperformanceWaSgood.whIchcouldsignificantlydomestic288mm.TheperformanceofpolycarboxylicwaterreducingagentpreparedinthisthesiswashigherthanIhepolycarboxy
10、icwaterreducingagentso1d.inmarket,but1tspricewastwointhreeofthepricesthatPolycarboxylicwaterreducingagentsoldindomestic.Second1y,thepreparationandapp1iedresearchotheacryIIcresinretanningagent新mFTlRpolyethyleneglycolsulfatewasdone.TheproductwastestedbyandHPPIicatiOnexperiments.TheasanalysisPreparatio
11、nconditionsofthcretanningagent1.-2wasfoJ1ow:emolarrat100fthemaleicpolyethyleneglycolsuIfateandthcacryIicacidWHS1.5:1,theinitiatorwaspursuifateaqueoussereactiontemperatureWasammOnjUm70C,andtheagent1.-2wastimewas4h.theSPeCtraFTIRoftheretanningagent1.一2wassimilartothewaterrcducingagentPC1.-2.WIientheam
12、ountoftheretanningthickeningrateofleatherintheback-ridgcmidd1c7%,theandbellywererespective1y1230%,l4.81and1978%,theshrinkagetemperatm,eincreasedby5X?.andthef11picationofSoftneSSandelectronItwasgrainwasgood,notpastelshade.Thephysica1propertiesofleathermeetthestateStandards.Itwasseenfromthescanningmic
13、roscopethatthefiberwasdispersedwcI1bythcrctanningagent1.-2.illustratedfromthecomparingtIieapplicationtestsofthe1.2andART.Ionaidstainingandfillingwashavenby1.2.whichovcrcomcthedisadvantagesoftraditionalacryJicretanningagentinpastelshade,andthepracticalapplicationwouldreachthenationaIstan(1ard.Theinno
14、vationinthi$studywasSUIPhamatesulfatemaleicpolyethyleneSycolinordertopreparethesu1fatepolymer.TheapplicationperfOrmanCeofthcpolycarboxy)atcwaterreducingagentandretanningagentwasimprovedsignificantly,whichhadtheoreticalagent.andpractica1effectontheresearchofdevelopingthepolycarboxylatehighrangcwaterr
15、educingagentandretanningKEYWORDS:polyethyleneglycol,aery)icresin,highrangeWaterreducingagent,rctanningagent,su1fationV原创性声明及关于学位论文运用授权的声明原创性声明本人慎裕声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行探讨所取得的成果,除文中己经注明弓I用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的探讨做出重要贡献的个人和柒体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律贲任由本人担当.论文作者签名:杳商日期;2鲤%生吐月关于学
16、位论文运刖授权的声明本人完全了解陕西科技离校有关保留、运用学位论文的规定,同意,学校保剧或向国家有关部门或机构送交论文的史印件和电子版,允Ilj=浒论文被查阅和借网:奉.人授权映西科技高校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以果纳影印、缩印或其他红制手段保存论文和汇编木学位论文.同时授权中国科学技术信息探讨所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库九并通过网络向社会公众供应信息服务。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名:至差导师签名:经笺垄整整堇壁塾电型型里坠英曦堑磅星1文献综述丙烯酸树脂(ACryIateResin是丙烯酸、甲基丙缩酸或取代丙烯酸经聚合或共聚而成
17、的树脂.丙绿酸树脂作为聚合物的单体,因含有不嵬和双母和极性分子结构,可与多种物顷次合形成具有多性能的聚合物,被广泛用于皮革、纺银、涂料、M水剂和粘合剂等行业中【11针而这线行业生产中所需丙烯酸树脂的性能与要求,开发新型的丙烯酸树脂依IH是探讨的热点之一1.1高效减水剂的概述1.1.1高效减水剂的定义及分类幢,减水剂(RedUCin8Agent)是指能增加水泥浆流淌性而不显著影响含气量的材料。它是在水灰比保持不变的状况卜,提高和易性,或是同样的和易性,可使混凝土用水量降低.强度提高的混凝土外加剂.高效破水剂(5UPCrP)HStiCiZCr)是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下,能大幅度削M拌
18、和用水情的外加剂,水泥水化所衢的水玳约是水泥总仪的四分之一,也就是说从水混水化观点,志向的水灰比(质量比)大约是O.25就UJ酒意.俏是,由于事实上混健土的水灰比主要是受施工工作性能的限制,比志向的水灰比要大.过期的水fit造成混破土空隙和干缩增大,强度和耐久性降低,使混凝土原敏变劣.减水剂的发展特点是使混凝土的用水业以小化,最大限度的削减混凝土的孔隙率,提Ifii混凝上的强度和耐久性.高效减水剂的种类很多,分类方法如下:a依据原料来分,主要分为以下几类:(1)以茶彩为原料的茶碘酸盐甲醛缩合物:(2以.:.夔M胺为原料的密胺树脂系高效减水剂:3)以恿油为原料的聚次甲菸电磷酸钠:4)以甲基泰为原
19、料的聚次印基染磁酸钠;pewaterreducer3)杂环型包括三聚t胺系减水剂和古马隆树脂系即袋即树脂磷酸钠系减水剂.其结构特点是憎水性主链为亚甲法连接的含N或含。的六元或五元杂环,亲水性的官能团则是连在杂环上的.SQ3H等官能团的取代支链,以三次乱胺系M水剂的结构为例,表示如下:叶旷印一CH2“十HM=Na+.K+,NH3+图13三聚辄胺系的减水剂结构示遐图Figl-3Thestructureofamimo.diiminofonnmelamine-typewaterreducer垂至三筐,三l整步q窜IaF型亘r星I里一一I丝,1堂整I盆摩皇【嘿星1.-1.I*.*4)脂的族型包括/竣峻系
20、M水剂、脂肪族碳酸系减水剂等,其结构特点是憎水性的主链为脂肪族的慌类,而亲水性的盲能团则是例链上所连的.S03H.COOH.OH或求乳烷基EO长健链等.以聚枝酸系减水剂的结构为例,表示如下:+ft*手眼吼一h1.COOMO=CO(CH2CH20)aRRI川t2R卜I咖Mc!I似邮RH喊培a廿淳-比甘R-H.CH3:M=Na+.K.NH图14聚陵酸系减水剂结构示意图Figi-4ThestructureofpolycarboxlictyPeSuperplasticizers5)其他类型主要包括改性木筋索磺酸类其特点是结构比较困难.憎水性的主鞋可以包含芳环、脂肪烧环和脂肪烧脏等,亲水性它能团的种类和
21、分布也比较困难,1.1.2高效减水剂的发展高效M水剂的发展有存悠久的历史,从2O世纪3O年头起先,美国、英国、日本等国家1.l经相继在马路、隧迤、地产工程中起先运用减水剂21.这个阶段运用标上所述,减水剂经验了从木索磺酸盐、蔡碘酸盐缩合物、三聚氧胺甲解缩合物、级基磺酸盐系、聚段酸系等发展的历程,水率也从8%增加到25%左右,高效减水剂的应用,感味着满意同样性能的混凝土可以节约20%3O%的水泥,即可以节妁水温312,-一418亿吨1。I,接近中国全年的水泥产量(1999年6月联合国5统计月报6。因此,4商效M水剂的运用,从源头实现混凝土的节能、甘资、或污等清沽化生产。1.1.3高效减水剂存在的
22、问题混凝上施工技术不同对混凝土性能的要求也不同,用单一高效取水剂难以满意各种类型的诙效混凝土.在已商品化的高效减水剂的实际成用过程中.也存在一些问SS.以菜系高效减水剂代表,说明存在的问应.1蔡系高效减水剂的质限现状【tt.tG我国茶系高效减水剂质量水平与世界上有代表性的同类产品如11本麦地I5O相比仍存在肯定差距,主要表现在质显特性,组分含吊:及程定性,架系高效减水剂质埴性能内所选用的原材料及制造工艺来确定.首先是主原材料一工业蔡,生产票系高效然水剂所用票应是纯度在96%以上的工业票.然至是就票,才能确保战水剂中有效成分含垃.而纯度越低,其含杂质业越大,越困难,这些未知杂质经硫酸化,缩合等化
23、学处理后对取水剂的性能造成的影响是不行低估的,由于市场竞争影响,有些取水剂厂家为了降低成本,仅经过简洁的试验便认为采纳低纯度工业获生产对筋盘影响不大,便选择一些低纯度的工业票诳行生产,这样产品质量难以保证.(2)生产过程中对环境的影响【协t91投票工序各个生产厂家基本都是间歇式生产,将矮茶黛内液体物料打净之后,由于效率等原因,未等焙票域完全冷却,即打开进料口的盖子进行再次投票,此时必定有部分菜蒸汽被择放到空气中.凹收影响操作人员的身体健康.硫酸化工序、缩合工序、中和工序在此阶段.会产生如二氧化硫、泰蒸汽和甲醛等有害气体.烘干工序尾气的主要成分为水蒸汽和减水剂细粉尘,水蒸汽含崎在99%以上,气体
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- 硫酸盐 支链型 丙烯酸 树脂 合成 应用

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