Ⅰ丙烯酸系水性胶黏剂的研制Ⅱ导电高分子聚对苯的高效合成及表征

论文摘要

现代我国的食品包装工业中,大多数企业薄膜的复合都是采用溶剂型胶黏剂,溶剂型胶黏剂的溶剂挥发不但污染环境,而且危害现场作业人员的身体健康,另外,溶剂残留会使包装内的食品变质,危害广大消费者的健康。因此如何降低食品包装复合过程中的溶剂挥发量和溶剂残留量,同时又能保证产品的品质,降低成本,提高企业效益,寻求一条符合食品包装环保卫生,又适应企业自身发展的路子,成为国内食品包装企业探索的目标。本文采用乳液聚合工艺合成的水溶性丙烯酸类胶黏剂正好符合上述要求。论文首先对丙烯酸乳液聚合的反应条件进行了探索,然后再对单体配比、乳化剂优选等影响产品性能的关键因素进行优化,研制出具有良好粘接强度与稳定性能的水溶性丙烯酸类胶黏剂。论文的主要研究成果有:1、以丙烯酸酯类单体为聚合原料,采用半连续聚合工艺,通过加入不同的功能单体及改变乳化剂的种类等措施,制备出具有良好性能的水溶性胶黏剂。2、丙烯酸酯类乳液聚合可以在较宽的温度范围内进行,随着温度的升高,单体转化率升高,保温时间缩短,但随着温度升高,产品的稳定性下降,有时会造成乳液破乳,另外,温度过高,聚合物的聚合度会下降,综合考虑上述因素,本实验采用80～83PoPC来进行乳液聚合。3、引发剂用量对聚合工艺及产品的性能都会产生很大的影响,随着其用量的增大,聚合反应速率加快,单体转化率增加,缩短反应时间,但过量的引发剂会放出大量的热量,引起暴聚,造成破乳,并会降低聚合物的分子量,加以考虑此种因素,本实验采用单体用量的0.6%用量的引发剂。4、根据乳液的稳定性及单体转化率选择合适的搅拌速率,单体转化率随着搅拌速率升高而升高,但稳定性却下降,本文采用250rpm左右的搅拌速率进行乳液聚合制备得到性能较好的产品。5、单体配比对产品性能有非常重要的影响:通过改变不同软单体的加入,产品的粘接性能有所加强,通过加入功能单体丙烯酸缩水甘油酯加强对镀铝薄膜的粘接性能,使对BOPP薄膜的粘接强度达0.08N·cmP-1P。另外,软单体及功能单体的加入对聚合物的玻璃化转变温度影响不大。6、不同的乳化剂适用于不同的乳液聚合,乳化剂不仅影响乳液的稳定性及粘度,更影响胶黏剂的最终粘接强度,采用科宁公司开发的专用乳化剂,其粘接强度达0.06N·cmP-1P,并且其稳定性较好,乳液的粘度复合施工要求。导电高分子聚对苯在军事,电子等方面有很广的应用,但其合成却非常困难。本文以微生物发酵得到的中间体1,2-二羟基-3,4-环己二烯（DHCD）为原材料,高产率地合成导电高分子PPP。结果表明,由DHCD合成聚合单体DHCD-DA过程中容易产生一些副产物如苯酚、苯醌及乙酸苯酯等。这些副产物对单体的聚合产生很大的副作用,我们采用减压精馏的方法除去这些副产物来得到高纯度的单体。然后,采用不同的引发剂及不同的聚合方法来聚合DHCD-DA,其中包括本体聚合,乳液聚合及溶液聚合,结果表明,以硫酸亚铁与BPO为引发剂的氧化还原体系所做的本体聚合所得的聚合物分子量最高,达84500,并且其单体转化率趋向100%。另外,本论文根据不同的功能团在红外吸收中的吸收强度不同,利用红外光谱仪制作一个标准曲线,用于计算在不同温度下P（DHCD-DA）的芳构化率。结果表明,随着温度的升高,P（DHCD-DA）的芳构化率升高,PPP的玻璃化转变温度及结晶度随着芳构化率的升高而升高。另外,材料的热失重结果表明,PPP无论在空气还是氮气气氛内,其热稳定性都很好,分解温度高达550～650oPC。

论文目录

• 第一部分 丙烯酸水性涂料的制备与表征
• 摘要
• Abstract
• 第一章：绪论
• 1.1 水性丙烯酸涂料简介
• 1.1.1 丙烯酸系水基胶的定义及优点
• 1.1.2 丙烯酸酯涂料的发展史
• 1.1.3 丙烯酸水性胶的用途
• 1.1.4 国内外丙烯酸水基胶的发展概况
• 1.2 乳液聚合的研究进展
• 1.2.1 水性涂料的制备工艺
• 1.3 各组分对丙烯酸乳液胶黏剂的影响
• 1.3.1 单体
• 1.3.2 乳化剂
• 1.3.3 引发剂
• 1.3.4 链转移剂和pH值调节剂及其它助剂
• 1.4 课题的选题背景、意义及主要内容
• 1.4.1 课题的选题背景、意义
• 1.4.2 课题的主要研究内容
• 第二章：丙烯酸乳液的制备及研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验原料与试剂
• 2.1.2 乳液制备工艺
• 2.1.3 测试方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 反应温度的影响
• 2.2.2 引发剂用量对聚合物的影响
• 2.2.3 搅拌速率的影响
• 2.2.4 单体对乳液性能的影响
• 2.2.5 乳化剂对乳液性能的影响
• 2.3 乳液膜的热稳定性
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第二部分：导电高分子聚对苯的高效合成与表征
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 导电的基本概念
• 1.1.1 材料的电导和电导率
• 1.1.2 载流子
• 1.2 导电高分子简介
• 1.2.1 导电高分子的分类
• 1.2.2 结构型导电高分子简介
• 1.2.3 聚对苯的各种合成方法
• 1.2.4 PPP的国内外研究发展动态
• 1.3 选题背景及意义
• 1.4 本课题的主要研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂与供应商
• 2.2 主要仪器
• 2.3 实验原理
• 2.4 实验过程
• 2.4.1 DHCD的纯化
• 2.4.2 DHCD-DA的制备与纯化
• 2.4.3 DHCD-DA的聚合及提纯
• 2.4.4 聚合物的芳构化
• 2.5 表征分析
• 2.5.1 核磁表征
• 2.5.2 紫外表征
• 2.5.3 分子量的测定
• 2.5.4 红外表征
• 2.5.5 差热分析
• 2.5.6 广角X-衍射
• 2.5.7 热失重分析
• 2.5.8 导电性能测试
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 DHCD的纯化
• 3.2 DHCD-DA的制备与纯化
• 3.3 DHCD-DA的聚合
• 3.3.1 聚合方法的影响
• 3.3.2 聚合温度的影响
• 3.3.3 聚合物结构的表征
• 3.4 P（DHCD-DA）的芳构化
• 3.4.1 芳构化前后聚合物的结构变化
• 3.4.2 用红外光谱法对芳构化程度的计算
• 3.5 PPP的性质表征
• 3.5.1 热学性质的表征
• 3.5.2 PPP热稳定性的表征
• 3.5.3 PPP导电性能的表征
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢