狭窄多分散性乙烯聚合物

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聚合物中的分子结构与性能

聚合物中的分子结构与性能

聚合物中的分子结构与性能聚合物是一种由大量相同或类似分子(称为“单体”)通过共价化学键连接而成的高分子化合物。

聚合物的性质取决于分子结构,因此分子结构对聚合物的性能有着非常重要的影响。

本文将介绍聚合物中的分子结构与性能之间的关系。

一、线性聚合物与支化聚合物聚合物可以根据分子结构的形态分为线性聚合物和支化聚合物。

线性聚合物的分子链是直线型的,通常具有规则、连续的结构,例如聚丙烯和聚乙烯。

支化聚合物的分子链上会有分支或侧链,这些分支可以与主链结合,使分子形状多样化。

支化聚合物通常比线性聚合物更容易形成有序晶体结构,因此在物理性能、热稳定性和耐化学腐蚀性方面具有优势。

例如,聚乙烯可支化使其具有更高的耐热性和耐化学腐蚀性能。

二、分子量分布对聚合物性能的影响聚合物的分子量也会直接影响其性能。

分子量分布对聚合物的分子结构和性能有着直接的影响。

聚合物可分为单分散聚合物和多分散聚合物。

单分散聚合物的分子量分布非常狭窄。

由于它们的分子量比较统一,因此它们的物理性质、力学性能和加工工艺都非常稳定和可预测。

多分散聚合物的分子量分布范围较广。

由于它们的分子量和分子结构不均匀,使其在加工和使用方面有一定的不确定性。

因此,控制聚合物分子量分布是制备高品质聚合物的重要环节之一。

三、共聚物结构与性能共聚物是同时使用两种或两种以上不同单体制成的高分子化合物。

共聚物的分子结构和性能取决于各单体之间的相互作用。

共聚物可以分为随机共聚物、交替共聚物和嵌段共聚物。

随机共聚物是指不同单体按随机顺序聚合而成的高分子化合物。

交替共聚物是交替聚合两种或多种不同单体而成的高分子化合物。

嵌段共聚物是指在高分子链中不同单体按均匀方式排列并形成相同长度的片段。

共聚物具有比单一组分聚合物更多样化的化学和物理性能,可以通过合理选择单体组合,来调节其性能。

例如,丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯可以聚合成随机共聚物,由于甲基侧链比乙基侧链更大,制得的共聚物可以具有更高的玻璃化转变温度和更好的玻璃稳定性。

分散聚合法制备窄分布聚苯乙烯微球

分散聚合法制备窄分布聚苯乙烯微球

1998年10月 C HIN ESE JO U RN AL O F A P PL IED CHEM IST RY O ct.1998分散聚合法制备窄分布聚苯乙烯微球赵 莹 张以举 孙永懋 左育民*(南开大学化学系 天津300071)关键词 聚苯乙烯微球,分散聚合,粒径分布窄分布聚合物微球有相当广泛的用途,如用于色谱柱填料,过滤器效能和孔径的测定标准,生化反应的载体等[1].制备聚合物微球的方法有多种:如悬浮聚合物法可以制得微米级球体,但粒径分布较宽[2];超微乳液聚合法,却仅能制得小于1μm的超微球[3];唯有分散聚合法,可获得窄粒径分布的聚合物微球.本文用甲基溶纤剂—乙醇为混合溶剂、聚乙烯吡咯烷酮作空间稳定剂,研究了影响微球粒径大小及分布的因素,从而提出了制备窄分布(1~10μm)聚苯乙烯微球的工艺条件.聚乙烯吡咯烷酮(K30),中国医药公司北京公司进口分装;甲基溶纤剂(M eCell),分析纯,天津化学试剂一厂;无水乙醇,分析纯,天津化学试剂二厂;苯乙烯,化学纯,天津市大港一中化工厂,使用前用树脂法除去阻聚剂;偶氮二异丁腈,化学纯,上海试剂四厂,用乙醇重结晶;磺化琥珀酸二异辛酯钠盐(O T),天津市轻工业化学研究所.所用仪器为LX3-64-01型离心机,北京医疗仪器修理厂;中国衡阳产X SC-06光学显微镜;日本X-650型扫描电子显微镜;LKY-2型圆盘离心式粒度分析仪,上海天平仪器厂.向备有搅拌器的三口瓶中通氮气20min.另在锥形瓶中加入聚乙烯吡咯烷酮,甲基溶纤剂,无水乙醇,磺化琥珀酸二异辛酯钠盐,苯乙烯和偶氮二异丁腈,配量见表1.振荡,使固体溶解,得无色透明溶液.将该混合液倒入三口瓶中,室温氮气下搅拌30min,然后使水浴温度迅速升至72℃,反应10~12h.一般在加热15min后,反应液开始浑浊,最终成为乳白色.反应完成后,撤去水浴,继续搅拌至室温.将产品进行离心分离,弃去上层清液,微球在乙醇中超声分离,如此反复5~6次,洗去低聚物及反应介质等.取样品在显微镜下观察,可看到球形规整、粒度均匀的微米级直径的聚苯乙烯微球.结果与讨论本法的特点在于反应开始前单体、引发剂及稳定剂均溶于混合溶剂,而生成的聚合物则沉淀出来;起始反应体系必须是透明的均相溶液,稍微混浊都将使结果变差.诸多热力学和动力学参数影响生成聚合物的外形、粒径及粒径分布.溶剂体系的溶解度是最重要的热力学因素,已知乙醇和甲基溶纤剂(M eCell)的溶解度参数(W值)分别为53.13和47.69,苯乙烯和聚苯乙烯的W值分别为38.91和37.23,对苯乙烯和聚苯乙烯而言,MeCell为良溶剂,乙醇为不良溶剂.单独使用M eCell所得聚合物粒径为4~40μm,并且溶胀、聚结严重;而单独使用乙醇,产物粒径处于0.5~ 3.5μm范围,并且球形不够完整.混合反应体系的W值见表 1.在表1条件下的聚合反应中,聚合物与溶剂的W值相差较大,聚合物链高度卷曲,相互缠结,不仅大分子链的平移困难,链段的扩散也比较困难,末端1997-10-02收稿,1998-05-14修回国家自然科学基金资助项目(29575201)自由基甚至被包裹在里面,聚合开始阶段会出现自动加速现象,随着转化率的提高,包裹程度加深,自动加速效应增加.当溶剂的极性进一步增强时,这种自动加速效应会愈强[1].聚合物分子量增大到一定程度时即以颗粒状沉淀出来.表1数据表明,在所给条件下,聚合物粒径随反应体系溶解度参数的减小而增大,图1也证明了这一点.改变溶剂组成可获得1~10μm 的聚苯乙烯微球,适宜的溶剂W 值在47.00至50.00之间.我们还考查了用环己烷-乙醇和己烷-乙醇混合溶剂制备相应聚合物微球,发现获得相同粒径的球体的溶剂W 值并不相同,这说明溶剂的影响不仅限于溶解度参数,还可能与诸如溶剂的链转移及稳定剂在溶液中的状态等因素有关.在反应体系中加入少量磺化琥珀酸二异辛酯钠盐(O T),可提高聚合物微球的均匀性,这与悬浮聚合法有类似之处[2].比较表1数据可见,在相同溶剂组成条件下,加O T 后粒径相应减小约1μm,这可能是由于O T 分子吸附在球粒表面,从而阻碍聚合链的增长,也可能与反应体系的极性稍有增加有关.表1 反应介质的溶解度参数与聚合物粒径的关系样品K30/g M eCell /g 乙醇/g 苯乙烯/g O T /g W */(J ·m -3)1/2粒径/μm 11.510.040.010.0 049.87 1.521.516.733.310.0049.24 3.431.520.030.010.0048.94 4.541.530.020.010.0048.04 6.251.516.733.310.00.849.242.561.520.030.010.00.448.94 3.57 1.530.020.010.00.448.045.0 *溶解度参数原始值引自文献[4];引发剂的加入量为单体质量的2%.图1 1~4号聚苯乙烯微球的扫描电镜照片还应指出,表1的数据是在保持单体浓度不变的前提下获得的,改变单体浓度,直接影响聚合链和颗粒的增长速度,因而对聚合物粒径及分布也有一定影响,单体浓度较小时,颗粒增长受到限制,因而粒径较小.而当单体浓度增加到一定值时(质量分数为33%),产物粒径分布变宽,反应粘度增大,静置后变成白色胶团,这可能是由于颗粒增长过快,溶解度参数减小使溶胀加剧,导致聚结严重.结果显示,适宜的单体浓度为10%~20%(质量分数).温度的控制十分重要,因为引发剂的分解、链转移、链增长及聚合、解聚反应速度都与温度相关,也影响反应物及产物的溶解度,这些最终都影响颗粒的数量和粒径.欲得满意结果,对温度的要求相当严格,应控制在(72±1)℃为宜,而且升温速度愈快愈好.若升温较慢,先析出的球粒吸附单体及低聚物链继续增长,导致粒径分布加宽.63第5期赵莹等:分散聚合法制备窄分布聚苯乙烯微球 64应用化学 第15卷 关于引发剂,文献[1]推荐过氧化苯甲酰,我们建议偶氮二异丁腈,已知前者的分解受溶剂影响较大,而后者较小.在反应体系相同条件下,使用前者粒径分布较宽.在一定范围内减少引发剂用量,聚合物粒径增大,这可能与颗粒数减少有关.但如果引发剂量过大,则粒径分布宽,甚至得不到球体.我们推荐的引发剂用量为单体质量的2%.关于分散聚合物的机理,Lok等[1]认为该反应过程可分作“引发—夺氢—接枝—成核—粒径增大”5个阶段,后4个阶段中空间稳定剂均有重要作用;作为空间稳定剂,应是溶于反应体系的一种“接枝共聚物,或它的前质(precursor)”.它是聚合反应的接枝点和成核中心,又能吸引聚合链包裹、纠缠在它的周围,从而防止聚合物颗粒在形成阶段发生絮凝和聚结,并保证最终的沉淀球粒可以稳定地分散在溶剂中.可以说用分散聚合法制备窄分布聚合物微球的另一个技术关键是空间稳定剂的选择.聚乙烯吡咯烷酮作稳定剂效果颇佳,加入量不十分严格,对粒径及粒径分布影响较小,不加此种稳定剂,只获得形状不规则、粒径分布很宽的聚合物颗粒,或胶块.稳定剂的加入量以反应体系中的2%~5%较好.参 考 文 献 1 Lo k K P,O ber C K.Can J Chem,1985,63:209 2 左育民,李爱民,玄光善等.高等学校化学学报,1991,12:1331 3 赵军,明伟华,吕绪良等.高等学校化学学报,1995,16:1960 4 Bra ndr up J,Im merg ut E H.Po ly mer-Handboo k.To ro nto:Wiley-Inte rscience,1975Preparation of Polystyrene Microbeads with Narrow Size Distribution by Dispersion PolymerizationZhao Ying,Zha ng Yiju,Sun Yo ng mao,Zuo Yumin*(Department of Chemistry,Nankai University,Tianjin300071)Abstract Microsize po lysty rene beads with narrow size distributio n w ere prepa red in o ne step by dispersion po lymerization.The process inv oles the poly merizatio n o f the mo nom er dissolv ed in a mix ture co nsisted of methy l cello solv e,ethano l,diisoocty lsulfosuccinic sodi-um,azo-isobuty ronitrile and po lyvinylpyr ro lido ne as a steric stabilizer.The facto rs influenc-ing the particle size of polystyrene beads hav e been inv estig ated.Keywords po lysty rene microbead,dispersio n po lymerization,size distribution。

聚合物的分子量及其分布.

聚合物的分子量及其分布.

通过计算可知,聚氯乙烯的平均聚合度应在800-2400聚氯乙烯 分子约由800-2400个氯乙烯单元组成。
W Ni M i Mn N Ni
(2)质均分子量
• 对聚合物的稀溶液用 光散射方法测定的是 质均分子量,等于分 子量乘上相应质量分 数的加合。
M W= Wi M i
i 1
Wi M i W
i

2 N M i i
N M
i
i
(3)粘均分子量
• 用聚合物稀溶液的特性粘度测定得到。
M = Wi M Ni M Ni M i
M
a 1 i

1
a
• 其中α 为常数,若α =1,则 = ,一 般情况下,0.5<α <0.9。相对而言,粘均分子 量较接近质均分子量。
MW
例:假定某聚合物试样中含有相对分子质量分别为10000和 100000。 (1)、以等摩尔比相混; (2)、以1%和99%的质量分数相混。 、 试分别求混合物的、。 HI M
渗透压法 光散射法 粘度法 超离心法
M n M MW Mz
M n M MW Mz
表1-1-5各种平均分子量测定方法 测定方法
平均相对分子质量 类型 数均分子量Mn
重均分子量Mw 粘均分子量Mv Z-均分子量Mz
冰点降低法,沸点升高法,渗透压法,端基 滴定法
光散射法 粘度法 超离心法
n
Xn= n =DP
仔细看看与前面有什么不同!
H H H O C C O H H
O C
O C OH

Xn= n =DP
细细看看该等式成 立吗?
H H O H O C C O C H H

分散聚合法制备窄分散聚苯乙烯微球

分散聚合法制备窄分散聚苯乙烯微球
的疏 水性 、 不可 生物 降解 性 ; 被一 般 溶剂 溶 解 或 不
溶 胀 , 于应 用 和 回 收 ; 于 诸 如 蛋 白 质 、 料 、 利 对 染 亲
1 实 验部 分
1 1 实 验 原 料 .
试 验 试 剂 : 乙烯 ( t , 析 醇 , 苯 S) 分 天津 市 福 晨 化 学试剂 厂 ; 甲醇 ( OH) 分 析 醇 , 海 振 兴 化 Me , 上 工一厂 ; 乙烯 吡 咯 烷 酮 ( VP , 析 醇 , 聚 P )分 国药 集 团化学试 剂有 限公 司 ; 氮 二 异 丁腈 ( B , 偶 AI N) 分
貌 及 其 分 散性 最 佳 .
关键词 : 散聚合 ; 分 窄分 散 ; 苯 乙烯 微球 ; 聚 甲醇
中图 分 类 号 : TQ3 1 7 文献 标 识 码 : A d i 1 . 9 9 j is . 6 42 6 . 0 0 0 . 2 o : 0 3 6 /.s n 1 7 8 9 2 1 . 3 0 2
法E8和种子 溶 胀 法 l 是 两 种 制 备 大粒 径 、 粒 7; - _ 6 窄
析 醇 , 津市福晨 化学 试剂 厂 ; 天 去离 子水 , 自制 .
1 2 试 样 制 备 .
将一 定量 的 S 、 VP AI N分 别溶 于 甲醇 , tP 、 B 加 入装 有 搅 拌 器 、 度计 、 凝 器 的 三 口烧 瓶 中 , 温 冷 在 常温 下分散 半小 时 , 升温 至设 定 温度 , 恒温 反应 一 定时 问 后 , 止 反 应 , 却 后 出料 . 产 品 离心 分 停 冷 将
法 制备 了窄 分 散 的聚 苯 乙烯 微 球 , 征 了 聚苯 乙 表 烯 ( S 微 球 的组 成 成 分 、 面形 貌 、 径 及 其 分 P) 表 粒 布. 并讨论 了个 各 个 因素 对 所 制 备 微 球 的粒 径 及 其分 布 的影响.

分散聚合法制备大粒径窄分布单分散聚苯乙烯微球

分散聚合法制备大粒径窄分布单分散聚苯乙烯微球
·268·
石油化工 PETROCHEM ICAL TECHNOLOGY
2011 年第 40 卷第 Байду номын сангаас 期
分散聚合法制备大粒径窄分布单分散 聚苯乙烯微球
邱 磊1,3 ,苏向东1,2 ,韩 峰4 ,伍玉娇1,3
( 1. 贵州大学 材料与冶金学院,贵州 贵阳 550003; 2. 贵州科学院,贵州 贵阳 550001; 3. 国家复合改性 聚合物材料工程技术研究中心,贵州 贵阳 550014; 4. 贵州省土壤肥料工作总站,贵州 贵阳 550001)
计算:
δm = φ1δ1 + φ2δ2
( 3)
式中,δ 1 和 δ2 分别为水和乙醇的极性参数,δ 1 =
10. 20,δ 2 = 4. 30; φ 1 和 φ 2 分别为水和乙醇的体积
分数。
2 结果与讨论
2. 1 单体质量分数对微球粒径及其分布的影响 单体质量分数对 PS 微球平均粒径及分散系数
的影响见表 1,不同单体质量分数下合成的 PS 微球 的 SEM 照片见图 1。从表 1 和图 1 可看出,在一定 范围内,随单体质量分数的增加,微球的平均粒径增 大,分散系数先减小后增大; 但当单体质量分数超 过 一 定 范 围 后 ,很 难 形 成 均 一 的 微 球 ,分 散 系 数 急 剧增大。这 是 由 于 随 初 始 单 体 质 量 分 数 增 加,体 系 的 极 性 降 低 ,对 初 期 形 成 的 核 的 溶 解 度 增 大 ,使 初期核的数 量 减 少,致 使 未 溶 解 的 初 期 核 能 得 到 更 多 的 单 体 ,齐 聚 物 临 界 链 长 增 加 ,所 以 最 终 得 到 的微球平均粒径增大。当单体质量分数继续增大 时 ,聚 合 速 率 加 快 ,齐 聚 物 自 由 基 和 死 聚 合 物 链 生 成 的 速 率 也 加 快 ,颗 粒 的 捕 捉 效 率 相 对 下 降 ,未 能 被及时捕捉的自由基和自由链会与稳定剂结合而 形 成 新 的 颗 粒 ,导 致 二 次 聚 合 甚 至 多 次 成 核 ,最 终 使微球的 粒 径 分 布 变 宽,成 核 不 均 匀。单 体 质 量 分数在 28% ~ 37% 之间所得 PS 微球的粒径较大, 且单分散性好。

一种低分子量窄分布苯乙烯-马来酸酐共聚物及其制备方法[发明专利]

一种低分子量窄分布苯乙烯-马来酸酐共聚物及其制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010151001.1(22)申请日 2020.03.06(71)申请人 长春工业大学地址 130000 吉林省长春市朝阳区延安大街2055号(72)发明人 曹春雷 张志彬 谭志勇 张会轩 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569代理人 刘潇(51)Int.Cl.C08F 212/08(2006.01)C08F 222/08(2006.01)C08F 2/01(2006.01)(54)发明名称一种低分子量窄分布苯乙烯-马来酸酐共聚物及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种低分子量窄分布苯乙烯-马来酸酐共聚物及其制备方法,属于高分子材料制备技术领域。

本发明采用高温连续自由基聚合法制备苯乙烯-马来酸酐共聚物,工艺简单,溶剂和引发剂用量少,成本低廉,可连续化生产,而且反应时间短,反应速率快,转化率高;所述方法制备的低分子量窄分布苯乙烯-马来酸酐共聚物分子量分布范围小,产品分子量分布更均匀,产品性能更稳定,具有良好的工业化前景。

权利要求书1页 说明书10页 附图1页CN 111234081 A 2020.06.05C N 111234081A1.一种低分子量窄分布苯乙烯-马来酸酐共聚物的制备方法,包括以下步骤:将苯乙烯、马来酸酐和引发剂混合,将所得混合物料进行聚合反应,将所得反应物料进行脱挥,得到低分子量窄分布苯乙烯-马来酸酐共聚物和脱出物料;将所述脱出物料进行后处理;所述聚合反应的温度为130~300℃;所述聚合反应在带有静态混合器的管式反应器中进行;所述引发剂为热分解型引发剂,所述热分解型引发剂包括有机过氧化物类引发剂和偶氮类引发剂;所述有机过氧化物类引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯或过氧化二碳酸二异丙酯;所述偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或偶氮二异丁酸二甲酯。

乙烯聚合反应热比丙烯聚合反应热小

乙烯聚合反应热比丙烯聚合反应热小

乙烯聚合反应热比丙烯聚合反应热小
聚合反应是一种重要的化学反应过程,通过将单体分子连接成长链分子,形成高分子化合物。

在聚合过程中,根据不同单体分子间的结合能力,会释放不同的反应热。

乙烯聚合反应和丙烯聚合反应是两种常见的聚合反应,它们在反应热方面表现出明显的差异。

首先,乙烯是一种最简单的烯烃类化合物,由两个碳原子通过双键连接而成。

乙烯聚合反应是通过开环加成的方式,将乙烯单体逐个连接起来形成聚乙烯高分子链。

这一过程中,由于乙烯分子结构的简单性和相对较小的空间位阻,使得单体之间的反应活性较高,反应热相对较大。

相比之下,丙烯是含有3个碳原子的烯烃类化合物,其聚合反应也是通过开环加成实现。

然而,丙烯由于在结构上较乙烯复杂,分子内部存在较大的空间位阻,使得单体之间的结合更为困难,反应活性相对较低。

因此,丙烯聚合反应相比乙烯聚合反应,其释放的反应热要小得多。

在工业生产中,乙烯聚合反应由于反应活性高、反应热大,通常被广泛应用于生产乙烯类聚合物,如聚乙烯等。

而丙烯聚合反应则相对较少被采用,因为其相对低的反应活性和释放的反应热较小,使得生产成本较高,难以与乙烯聚合反应相竞争。

总的来说,乙烯聚合反应热比丙烯聚合反应热大的主要原因在于乙烯的单体结构简单、反应活性高,而丙烯由于分子结构的复杂性和较大的空间位阻导致其反应活性相对较低。

这一差异也直接影响了两种聚合反应在工业生产中的应用和重要性。

1。

乙烯聚合物的概念

乙烯聚合物的概念

乙烯聚合物的概念乙烯聚合物的概念1. 什么是乙烯聚合物?•乙烯聚合物是一类由乙烯单体通过聚合反应形成的高分子化合物。

•乙烯是一种无色、无臭的气体,在化学中常用化学式CH2=CH2表示。

2. 乙烯聚合的过程•乙烯聚合是通过将乙烯单体分子中的双键打开,使其重复结合形成长链聚合物的过程。

•聚合反应可以通过热引发、光引发或化学引发剂来触发。

3. 乙烯聚合物的特点•均聚物:乙烯聚合生成的聚合物具有相对分子质量分布狭窄的特点,分子量相对均匀。

•高分子量:乙烯聚合物的分子量可以从几千到数百万不等,具有很高的分子量。

•高密度:乙烯聚合物通常具有较高的密度,可达到/cm³以上。

•耐热性和化学稳定性:乙烯聚合物具有良好的耐热性和化学稳定性,不容易分解或发生化学反应。

•可塑性:乙烯聚合物可通过添加塑化剂改变其硬度和柔软度,可制成各种塑料制品。

4. 乙烯聚合物的应用领域•塑料制品:乙烯聚合物是制造塑料制品的重要原材料,如食品包装袋、瓶盖、塑料容器等。

•纤维材料:乙烯聚合物可以制成合成纤维,如聚乙烯纤维,可用于制作绳索、织物等。

•化工原料:乙烯聚合物是制造其他化工原料的重要中间体,如乙烯醇、醋酸乙烯等。

•医疗器械:乙烯聚合物可以制成医疗器械,如导管、注射器等。

•电子产品:乙烯聚合物可用于制造电子产品的绝缘材料和封装材料。

以上就是乙烯聚合物的概念及相关内容的简述。

乙烯聚合物作为一类重要的高分子化合物,在各个领域都有广泛的应用。

希望本文能够给读者带来一定的了解和启发。

5. 乙烯聚合物的优势和挑战优势•可塑性:乙烯聚合物具有良好的可塑性,可以根据需求制成不同形状和硬度的制品。

•耐候性:乙烯聚合物具有较好的耐候性,能够抵御紫外线辐射和氧化等环境因素的影响。

•抗化学腐蚀性:乙烯聚合物具有较强的抗化学腐蚀性,能够耐受一定浓度的酸、碱和溶剂等。

•轻量化:乙烯聚合物制品相对轻便,有助于降低产品重量和节省资源。

挑战•环保问题:乙烯聚合物的生产过程中会产生大量的废水、废气和废渣,对环境造成一定的污染。

分散剂PEO

分散剂PEO

PEO散剂的应用聚氧化乙烯(PEO)是一种具有水溶性和热塑性的非离子型线性高分子聚合物。

具有絮凝、增稠、缓释、润滑、分散、助留、保水等性能,适用于医药、化肥、造纸、陶瓷、以及洗涤剂、化妆品、热处理、水处理、消防、石油开采等多种行业,产品无毒无刺激性,不会在产品生成过程中残留、沉积或孳生挥发物,其应用领域随着产品的不断开发正在日益扩大,其优良的特性受到越来越多的新产品开发研究机构的重视。

一、PEO 的特性:PEO是一种高分子聚合物,化学名称为聚氧化乙烯(英文名Poly Ethlene Oxide),外观形状为白色小颗粒粉末。

它具有水溶性好,粘度高、并具备良好的润滑性。

添加量很少(吨绝干浆添加1kg以下)即可显示出良好的纤维分散效果。

由于其属非离子型,受水质和其它添加助剂的影响相对较少,抄造性能稳定,不易断纸和起纸粉,最大的优点是可以提高成纸的柔软性和均匀度。

目前广泛应用在卫生纸、新闻纸、卷烟纸、茶叶滤纸、挂面纸、餐巾纸、彩色皱纹纸、电解电溶纸、静电复印纸、有光纸、育苗纸等低定量纸张生产中。

二、PEO制备流程示意图:1、PEO加料斗2、形成水膜的扇形斜板3、上段搅拌叶4、下段搅拌叶5、溶解槽6、浮球液位阀7、流量控制液位槽8、过滤网(60目以上)9、稀释槽 10、抄纸槽11、喷淋管 12、排污口由于PEO与铁、铜接触会发生降解反应,故PEO的溶解、稀释所使用的容器、搅拌器等器材最好是不锈钢、塑料、橡胶、木材等。

如果要用铁制品,敬请用前进行防锈处理。

三、PEO的溶解:1、在容积为2M的溶解槽中注入三分之二的清水,并打开搅拌器。

(如手工溶解,则先注入三分之一清水以降低浓液阻力)。

搅拌器:搅拌器为二层式,叶片外倾角度为45°,其旋转方向使液体向下流动,上层浆在液面附近以降低PEO的悬浮及除去泡沫。

搅拌速度:最佳搅拌速度为搅拌翼端圆周速度1米/秒钟。

由于PEO是一种高分子树脂,过快的搅拌速度会将其长链切断,使其粘度降低。

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欧洲专利申请出版日期:1996.10.2 国际专利分类:C08F 210/16, C08J 5/18 C08F 4/642, H01B 3/00 申请编号:96302269.4 申请日期:1996.3.29指定签约国:AT BE DE ES FR GB GR IT NL PT SE 优先次序:1995.3.29 US 4129641996.3.19 US 611278申请人:碳化学品及塑料技术合作联盟Danbury ,Connecticut 06817-0001(US )发明人:Foster, George Norris (236 Turnkey Hill Road, Bloomsbury, N.J., 08804, US)Chen, Tong (238 Sutphin Lane, Neshanic Station, N.J., 08853, US) Vogel, Robert Harold (12 Country Club Drive, Ringoes, N.J.08551, US) Wasserman, Scott Hanley (904 Stech Drive, Bridgewater, N.J, 08807, US) Lee, Day-chyuan (130 Steeplechase Drive, Doylestown. PA, 18901, US) Karol, Frederick John (18 Hiland Drive, Belle Mead, N.J.08502, US)Whiteker, Gregory Todd (835 Spring Road, Charleston, W. Virginia, 25314, US)代理人:Allerd ,Susan Joyce 等 BOULT,WADE & TENNANT 27 Furnival Street London EC4A 1PQ (GB )狭窄多分散性乙烯聚合物的工程制法多分散指数为2-4左右,熔体指数MI 、放宽光谱指数RSI,如(RSI)(6.0MI)是2.5到6.5左右),结晶链长分配指数n w L L /为1-9左右、密度ρ和制成薄膜后的模糊度为370-330p 的乙烯聚合物可以提供了。

这种乙烯聚合物具有高透明度、高韧度和低可萃取物和制法更为简单的优点。

描述:该申请是对在美国与1995年3月29日已申请的专利编号为08/412964的专利的续申请。

本发明是关于狭窄分子质量分布、狭窄组成分布的乙烯聚合物。

狭窄分子量分布和狭窄的组成分布能产生相对的狭窄的弛豫时间分布。

由这种乙烯聚合物制造的物品具有高透明度,高韧度和低的可萃取物。

发明背景:茂金属催化剂能使乙烯聚合物具有相对较窄的分子量分布和优良的单体聚合效率的能力而受到人们广泛重视。

如此窄的分子质量分布和共聚用单体分布能提高乙烯聚合物的透明度,韧度,和密度远低于0.95g/cc 的乙烯聚合物中可萃取物的水平。

然而,对于一些应用需要加工,如可挤压性,这些乙烯聚合物由于其狭隘的分子量分布而有某些缺陷。

例如,美国专利号为5420220和5324800中揭露了茂金属制造,线性低密度聚乙烯具有特别窄的分子量和单体分布,以及相关加工的限制。

不幸的是,如果为了提高乙烯聚合物的可加工性而使其有宽的分子量分布,乙烯聚合物的透明度、抗冲强度会降低。

另外,可萃取物会增加,尤其是对于密度远小于0.93g/cc 的乙烯聚合物。

为了在提高乙烯聚合物可加工性的同时,保持其具有狭窄的分子量分布,长链分支结构可以被纳入聚合物。

例如,美国专利号为5272236、5278272和PTC APLICATION 编号为WO.94/07930介绍了由茂金属制造的极低密度的具有长链分支结构的聚合物有更优良的可加工性。

然而,长链分支结构有时会增进其在制造时的取向作用,这将导致其化学性质的不稳定性和降低其抗冲和抗撕裂强度。

其制造物,如薄膜的透明度可能也要比那种即使有窄分子量和单体分布的但有合适的长链分支结构的聚合物的透明度要低。

申请人已经确定了一类相对与常规的由Ziegler-Natta催化剂制造的线性低密度聚合物来说具有窄的分子量分布、狭窄组成分布的乙烯聚合物。

然而,吃惊的是,这些聚合物还具有比较窄的由放宽光谱指数定义的弛豫时间分布。

因此,在相似的熔体指数下,相对于常规的由Ziegler-Natta催化剂制造的具有更宽分子量分布的线性低密度聚合物,这些聚合物具有比较好的可加工性,也比许多用茂金属制造的聚合物要好。

由这种乙烯聚合物制造的薄膜具有高透明度,更高的抗冲击强度和低的可萃取物的性质。

同样的,这种乙烯聚合物制造的注塑成型的物品有改良的透明度和韧度(如低温性能和耐环境应力开裂性能)以及相对已知的线性低密度聚合物更高的抗冲击强度。

申请人的这种乙烯聚合物所具有的更好的韧度提供了在保持足够强度的同时,降低薄膜材料标准和使模压制品“壁薄”的可能。

另外,这种乙烯聚合物在生产大容量薄膜时有很好的表现,如强度,透明度和其他的包装薄膜。

同时,由于这种乙烯聚合物的低可萃取物,由它制造的薄膜和模压制品在食品包装市场很有吸引力。

发明简述:本发明提供的一种乙烯聚合物具有:a)多分散指数为2-4左右;b)熔体指数、放宽光MI)是2.5到6.5左右;c)结晶链长分配指数为1-9左右d)密度ρ和谱指数,如(RSI)(6.0制成薄膜后的模糊度为370-330p。

本发明也涉及在液体无担体催化剂的聚合条件下,乙烯和任一种更高的α-烯烃接触来聚合生产乙烯的方法。

所说的催化剂包含一种能产生基本物长链分支的过渡金属催化剂。

发明的详细叙述:本发明的乙烯聚合物包含乙烯均聚物、乙烯共聚物和更高的包含3-20左右的碳原子的线性或有分支的α-烯烃,密度为0.9-0.95左右,熔体指数0.1-200左右。

合适的α-烯烃包括丙烯,1-丁烯,1-戊烯,1-己烯,4-甲基-1-戊烯,1-辛烯,3 ,5 ,5-三甲基1-己烯。

环烯烃如乙烯环己烷或冰片烯也可与乙烯聚合。

乙烯不饱和的芳香族化合物,如苯乙烯和取代苯乙烯,也可被列为单体。

最好的乙烯聚合物主要包括乙烯,和含量在百分之一至百分之四十的一个或多个上文所述单体。

乙烯聚合物长链分支未修正的多分散指数为2.0至4.0,更精确一点是2.5至3.5。

聚合物多分布定义为聚合物的重均分子量和数均分子量的比。

未修正的长链分支多分布是使用“WATERS 150C”凝胶渗透色谱仪运行在在1,2,4 ,三氯苯140℃时流速为1毫升/分钟的条件下采用体积排阻色谱法来确定的。

凝胶渗透色谱仪圆柱体上为MW分离设置的孔径涵盖了200至10000000道尔顿范围。

美国国家技术标准的聚乙烯标准NBS1475或1476是作为校正未确定的(假定是线性聚合物)分子量分布的标准。

这种乙烯聚合物具有独特的流变性能,这就意味着加工出来的制品会有独特的分子结构和卓越的韧性。

这些独特的流变性能也比较有利于制造厂品的最终成型,尤其是薄膜。

特别是这些乙烯聚合物有熔体指数和放宽光谱指数,如给定乙烯聚合物:,更好为,在上面的公式中,聚合物的熔融指数表示为克/10分钟,以美国ASTMD - 1238年为标准,条件E , 190摄氏度下,RSI 是聚合物松弛光谱指数的量纲单位。

该聚合物的RSI 是由它第一次且形变和使用流变测量它形变的相应来确定。

在技术上我们知道,基于聚合物的响应和流变力学和几何学的使用,松弛模量G (t )或动态黏弹度G'(w )和G''(w )可以各自被确定为时间t 或频率w 的函数(见JM Dealy 和KF Wissbrun , 熔体流变性能及其在塑料加工中的作用,Van Nostrand reinhold,1990,269-297页)。

这种动态和储存模量的数学关系是傅里叶变换,但使用放宽光谱一组数据也从可以其他数据计算得到(见S. H. Wasserman, J. Rheology , Vol. 39, pp. 601-625 (1995))。

使用经典力学模型,一个由一系列松弛或“模型”组成的每个具有特征强度或者“重量”和松弛时间的离散的关系谱可以被确定。

使用这样的谱,这些模量可以重新表示为:,,,N 是模型数量,i g 和i 是每个模型的重量和时间(见J.D.Ferry 粘弹性能的聚合物 John Wiley & Sons,1980224-263页)。

聚合物的放宽频谱可以用软件如来得到,该软件可以从IRIS 公司商业获得。

一旦在放宽光谱中计算得到模型分布,第一和第二时刻的分布可按下面计算:,。

RSI 为I II g g /。

因为RSI 对于聚合物分子质量分布、分子质量、长链分支这样的参数很敏感,所以它是聚合物应力松弛的一个敏感的、可信赖的指示量。

RSI 的值越高,弛豫时间分布越宽,所以聚合物的可加工性越好。

另外,乙烯聚合物的结晶链长分布指数大概为1-9,最好为1-6,这表明它们有比较窄的单体分布和成分均匀性。

结晶链长分布指数用升温淋洗升级(TREF )来确定。

例如,在1,2,4 ,三氯苯,在1-4毫克/毫升的情况下,稀释乙烯聚合物的方法是加载在高温的填充塔上。

然后填充塔以0.1℃/min 缓慢降温,控制环境温度,使乙烯聚合物在降温过程中按分支增加(或结晶减少)的顺序结晶到填充塔。

然后以0.7℃/min 加温填充塔到140℃且溶剂流动速度为恒定的2ml/min 通过填充塔。

随着温度的升高,这些聚合物制品有减少的分支(或增加的结晶)。

红外浓度探测器用来测定流出物的浓度。

因此,分支间主链长度,表示为Lw 和Ln ,可以按下面计算。

Lw 是分支间重量平均主链长度:,Ln 是数均主链长度:,Wi 是聚合物组成的权函数,i 是两个分支点主干链间距Li 的平均值。

目前的乙烯聚合物在形成薄膜是有较低的雾化,在给定的密度下有很高的透明度。

特别是在薄膜形式下,这种乙烯聚合物有很小的模糊度和密度,因此,如给定乙烯聚合物:,ρ是密度,最好是:,密度根据ASTM测试方法D1505(G-101)来测量。

模糊度根据ASTM测试方法D1003来测量,它是测量通过样本的光线和因散射而背离的光线来测量的。

由于这种方法的目的,只有光的偏离平均值超过2.5°才能确定样品是模糊的。

本发明产生乙烯聚合物使用的催化剂是无担体催化剂,它是液态的,包含基本不产生长链分支的过渡金属催化剂,最好是根本不产生长链分支。

这种过渡金属催化剂包括化合物组成的过渡金属配合物、取代或非取代的π键配位体和杂原子取代基,比如在美国专利号5527752 描述的那些。

一般,这些化合物有如下的方程式:,M是过渡金属,最好是Zr和Hf;L是与M协调的取代或非取代π键配位体;最好是环二烯基配位体;每个Q独立的从-O-, -NR-, -CR 2 - and -S-中选择,最好是氧基;Y是C或S,最好是C;Z从-OR, -NR 2 , -CR 3 , -SR, -SiR 3 , -PR 2 和-H选择,且当Q是-NR-时从-OR, -NR 2 , -SR, -SiR 3 , -PR 2 和-H选择,最好选择是-OR, -CR 3 and -NR 2;n是1或2;当n为2时A是单价阴离子体,n为1时A是二价阴离子体,A最好是氨基甲酸酯类,羧酸或其它由Q、Y、Z组合的heteroallyl基;每个R独立的从含有碳,硅,氮,氧,和/或磷,一个或多个R可能是L的取代基,R 是含1到20个碳原子的碳氢化合物,最好是烷基,环烷基,或芳基组和一个或多个的属于L 的取代基。

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