聚甲基丙烯酸_苯乙烯_甲基丙烯酸的合成
悬浮聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯的研究
悬浮聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯的研
究
悬浮聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯的研究是一项针对高分子材料的制备技术研究。
悬浮聚合法是一种常用的聚合技术，其主要原理是在液相中添加大量的溶解度较低的单体，使单体以悬浮状态存在于液相中，之后通过引入聚合引发剂，使单体快速聚合成高分子。
本研究中，使用甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯作为单体，通过悬浮聚合法制备高分子材料。
该研究中，首先制备了甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯聚合物的模板微球，然后在模板微球中引入聚合引发剂，实现高分子的聚合反应，最终制备出甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯高分子微球。
实验结果表明，利用悬浮聚合法制备的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯高分子微球颗粒大小均匀，形态良好，分散性好。
该高分子材料具有高玻璃化转变温度、良好的热稳定性和机械性能，可以应用于微纳米器件、光电子等领域。
总的来说，采用悬浮聚合法制备甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯高分子微球是一种有效的制备方法，具有良好的应用前景。
苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物分子量
苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物分子量苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物是一种重要的聚合物材料，具有广泛的应用领域和良好的性能。
本文将从共聚物的合成方法、聚合反应机理、分子量对共聚物性能的影响以及常见的应用等方面进行介绍。
1.合成方法苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成方法主要有以下几种：(1)自由基聚合法：通过自由基引发剂引发苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚反应。
(2)阴离子聚合法：通过引入阴离子聚合引发剂，使苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯发生阴离子聚合反应。
(3)无机催化剂聚合法：利用特定的无机催化剂，如过渡金属化合物，催化苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚反应。
(4)共溶剂聚合法：将苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯以及合适的溶剂共同加入反应体系进行聚合反应。
2.聚合反应机理苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚反应机理主要包括以下几个步骤：(1)起始阶段：引发剂引发苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合反应，生成活性链。
(2)传递阶段：活性链将聚合物链的末端反应到其他分子上，形成分支或交联结构。
(3)链终止阶段：链传递过程中，活性链可以与反应溶液中的其他物质发生反应，或者自身发生自由基自我消减反应。
这些反应会有效地终止聚合链的生长。
3.分子量对共聚物性能的影响苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的分子量对其性能具有重要影响。
通常情况下，较高的分子量会导致更高的机械性能、热稳定性和化学稳定性。
具体影响如下：(1)机械性能：较高的分子量可以增加共聚物的拉伸强度和硬度，提高耐磨性和刚性。
(2)热稳定性：高分子量共聚物的分解温度较高，具有较好的热稳定性。
(3)化学稳定性：高分子量共聚物对化学物质的侵蚀和腐蚀能力较强，具有较好的化学稳定性。
4.应用领域苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物由于其良好的性能，在许多领域都有广泛应用，主要包括以下几个方面：(1)塑料工业：苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物可以作为一种优质的塑料原料，用于制备各种塑料制品，如塑料薄膜、塑料袋等。
(2)涂料工业：共聚物可以用作涂料的基础材料，具有良好的附着力和耐候性，适用于室内外涂装。
高分子化学习题与解答
4．
1天然无机高分子：石棉、金刚石、云母
天然有机高分子：纤维素、土漆、天然橡胶
生物高分子：蛋白质、核酸
2碳链聚合物：聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯
杂链聚合物：聚甲醛、聚酰胺、聚酯
35.在100毫升甲基丙烯酸甲酯中加入克过氧化二苯甲酰,于60OC下聚合,反应小时后得到3克聚合物,用渗透压法测得相对分子质量为831,500.知60OC下引发剂的半衰期为48小时,f=,CI= ,CM=×10-4,甲基丙烯酸甲酯密度为 g/ml.求：
1甲基丙烯酸甲酯在60OC下的kp2/kt值.
2在该温度下歧化终止和偶合终止所占的比例.
1求kd、kp、kt的大小,建立三个常数的数量级概念.
2比较单体浓度和自由基浓度的大小.
3比较Ri、Rp、Rt的大小.
22.单体浓度L,过氧类引发剂浓度为×10-3mol/L,在60OC下加热聚合.如引发剂半衰期为44hr,引发剂引发效率f=,kp=145L/mol·s,kt=×107L/mol·s,欲达5%转化率,需多少时间
2.什么是聚合上限温度、平衡单体浓度根据表3-3数据计算丁二烯、苯乙烯40、80OC自由基聚合时的平衡单体浓度.
3.什么是自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合
4.下列单体适合于何种机理聚合：自由基聚合,阳离子聚合或阴离子聚合并说明理由.
CH2=CHCl,CH2=CCl2,CH2=CHCN,CH2=CCN2,CH2=CHCH3,CH2=CCH32,CH2=CHC6H5,：聚合物主链完全由碳原子构成的聚合物.
杂链聚合物：主链除碳外还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物.
苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯聚合物
苯乙烯甲基丙烯酸甲酯聚合物
苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯是两种常见的聚合物原料。
首先，让我们从化学结构的角度来看这两种聚合物。
苯乙烯是一种含有苯环的烯烃类化合物，它可以通过聚合反应形成聚苯乙烯（PS），这是一种常见的塑料材料，广泛用于包装、电器、建筑等领域。
而甲基丙烯酸甲酯是一种含有丙烯酸酯基的化合物，可以通过聚合反应形成聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），也就是常见的有机玻璃材料，常用于制作透明的制品，如汽车灯罩、广告牌等。
其次，从应用角度来看，聚苯乙烯具有优异的机械性能和耐化学性能，因此在工业和日常生活中得到广泛应用。
而聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的透明性和耐候性，因此常被用于需要透明材料的场合。
此外，从制备方法来看，聚苯乙烯通常通过自由基聚合或阳离子聚合方法制备，而聚甲基丙烯酸甲酯则通常通过自由基聚合方法制备。
最后，从环境和可持续性角度来看，这两种聚合物都存在一定的环境影响，包括原料采集、生产过程中的能耗和废弃物处理等问
题。
因此，在实际应用中需要考虑其环境影响，并积极寻求可持续
的替代方案。
总的来说，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯聚合物在化学结构、应用、制备方法和环境影响等方面都有各自的特点，对于工业生产和日常
生活都具有重要意义。
甲基丙烯酸甲酯_苯乙烯共聚物的制备及最佳实验方案的确定
文章编号:1004 - 9762 (2002) 01 - 0046 - 04甲基丙烯酸甲酯- 苯乙烯共聚物Ξ的制备及最佳实验方案的确定赫文秀1 ,张永强1 ,索全伶2 ,简丽2 ,贺文智2(11 包头钢铁学院生物与化学工程系,内蒙古包头014010 ;21 内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010062)关键词:消失模铸造;悬浮聚合;共聚;制备;正交中图分类号: T Q316133 +5 文献标识码:A摘要:采用悬浮聚合法合成了甲基丙烯酸甲酯(M MA) - 苯乙烯( S T) 共聚物珠粒,并通过正交实验,研究了分散剂用量、搅拌速率、表面活性剂用量对共聚物珠粒粒径的影响,选择出最佳工艺参数1Prep aration and d eterm ination of optimum exp erim entplan of m ethyl m eth acrylate2styrene copolym erHE Wen2xiu1 ,ZH AN G Y ong2qiang1 ,SUO Quan2ling2 ,J I AN Li2 , H E Wen2zhi2(1. Department of Biolog y and C hemical Eng ineering ,UIS T Baotou ,Baotou 014010 , C hina ; 2. C hemical S chool , Inner M ong olia University of Technolog y , H ohh ot 010062 ,China)K ey w ords :EPC ; s uspension polymerization ;copolymerization ;preparation ;perpend icu larityAbstract :The copolymer b eads of meth yl methacrylate(M MA) 2styrene ( S T) w ere synthesized b y the suspension polymerization. The in flu ence of the d ispersant d osag e , ag itating speed and surface active reag ent d osag e on d iameter of b eads w as investig ated. The optimu m copolymerization technical param eter w as chosen b y perpend icu lar experiment .消失模铸造工艺是指造型后不拔模,模型在浇铸时气化的一种近年来发展起来的新型铸造工艺1该工艺打破了制模用木材,造型要取模的传统,这是铸造生产的一大革命1 消失模铸造以其特有的优越性,已越来越引起各国铸造界的关注1 经过世界各国消失模铸造工作者长期不懈的努力,这项新技术的发展十分迅速 1 1 但是随着研究的不断深入, 该工艺的缺陷也不断暴露1 在消失模铸造工艺中有3 大技术难题需要解决: (1) 具有优异铸模性能的可发性树脂的研制; (2) 满足消失模铸造要求的专用涂料的配制; (3) 消失模铸造专用设备的开发1消失模铸造法涉及诸多技术领域,其中铸模材料的研制尤为重要1 铸模材料的性能将决定能不能获得有足够的尺寸精度、表面光洁度和形状规整的金属铸件,是影响铸件质量的重要因素1 目前常用也是最早使用的消失模铸模材料是可发性聚苯乙烯( EPS) 120 世纪80 年代,美国、日本开始研制可发性聚甲基丙烯酸甲酯( EP MMA) 作为铸模材料1 现在应用最广的铸模材料是可发性聚甲基丙烯酸甲酯, EP MMA 作消失模铸造模样材料具有许多优点,但仍存在以下问题 2 : (1) 价格比EPS 高; (2) 成型发泡条件比EPS 成型要求高; (3) 在机械性能方面EP MMAΞ 收稿日期:2001 - 12 - 10基金项目:内蒙古教育基金重大资助项目(C D9806) ;内蒙古科技攻关项目(990131) 1 作者简介:赫文秀(1971 - ) ,女,内蒙古察右中旗人,包头钢铁学院助教,硕士1赫文秀等:甲基丙烯酸甲酯—苯乙烯共聚物的制备及最佳实验方案的确定47泡沫材料弹性回复率比E PS 高,但压缩强度比E PS 低; (4) 发气量大1鉴于EP MMA 和EPS 的优缺点, 如将甲基丙烯酸甲酯(MMA) 和苯乙烯( ST) 共聚,结合两者的优点进行改性,有望能够生产出优良的铸模材料1 综合考虑各方面条件,我们选择了苯乙烯- 甲基丙烯酸甲酯共聚树脂进行开发和研究,期望能对我国消失模铸造业的发展起到推动作用1用作铸模材料,苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚方法只能采用悬浮聚合法 3 1 悬浮聚合法的一个主要特点是最终产物的形态是颗粒态,这也是作为铸模材料所必须具备的一个条件1 悬浮聚合可以直接得到直径为5～1 000 μm 的球形颗粒, 可应用于对颗粒形态及粒径、粒径分布有很高要求的高分子材料的生产1 作为铸模材料的共聚物,其粒径为013～018 mm 为最佳,而且粒径分布越窄越好,本文通过正交实验对影响共聚物珠粒粒径分布的因素进行考察,优化反应条件以找出最佳工艺条件1 存期间要加入阻聚剂以防止其缓慢聚合,另外单体中含有一定量的杂质,有的杂质可以作为链转移剂, 使反应产物复杂化,影响产物的分子量和分子量分布,从而影响产品性能1 此外引发剂BPO 也含有一定量的杂质,为了提高引发效率也必须进行纯化1 11211 单体MMA 和ST 的纯化方法首先用w (NaOH) = 10 %的氢氧化钠溶液洗涤单体几次,此时苯乙烯单体变为黄色,而甲基丙烯酸甲酯单体的颜色未发生变化,然后用蒸馏水洗涤单体至中性,用无水氯化钙脱水处理后进行减压蒸馏, 在真空度为01086 MPa ,蒸汽温度为2415 ℃时开始滴出苯乙烯单体并且黄色消失,蒸汽温度为3615 ℃ 时开始蒸出甲基丙烯酸甲酯单体,蒸馏后的单体要先抽真空,再通入氮气进行保护,最后放入冰柜中待用111212 引发剂BPO 的纯化方法首先用无水碳酸钾对丙酮进行脱水处理,然后进行蒸馏,收集55～5615 ℃的馏分1 把BPO 溶于蒸馏后的丙酮中直至饱和,必要时对溶液进行加热,将此饱和溶液进行过滤后,用水泵抽真空直至出现少量结晶,然后放入冰柜中3～6 h 后取出,轻轻倒掉上面的溶剂,结晶物抽干后氮气保护,然后放入冰柜中待用1113 实验方法先将10615 m l 蒸馏水和01639 g (水重的016 %) 磷酸钙加入到500 m l 三口瓶中,再加入01001 1 g (水重的01001 %) 磷酸二氢钠,01001 1 g (水重的01001 %)十二烷基磺酸钠和01003 2 g ( 水重的01003 %) 硫化钠,开始通氮气、搅拌和水浴加热,当温度升到75 ℃时加入溶有01655 g (单体总摩尔数的015 %) 过氧化二苯甲酰的15 m l 甲基丙烯酸甲酯和411 m l 苯乙烯单体混合物,继续通氮气1 h ,75 ℃恒温反应8 h ,然后再升温到95 ℃熟化2 h ,反应结束后降温至30 ℃时出料,所得共聚物珠粒先用w ( HC l ) = 10 %的盐酸进行洗涤,再用蒸馏水冲洗,边洗边过滤直至中性,将洗净后的共聚物珠粒自然晾干,经试样筛筛分后得到不同粒径的珠粒1实验内容及方法1111 实验装置甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的悬浮聚合实验( 见图1) 使用500 ml 玻璃三口瓶,一口通入氮气进行保护;另外两口分别装有冷凝器和电磁搅拌器,用恒温水浴加热,并维持75 ℃1 冷凝器与液封装置相连, 以使反应在惰性条件下进行1图1 共聚实验装置图F ig. 1 T est equipment of copolymerizatio n11 玻璃恒温水浴缸;21 热电偶;31 控温仪;41 导气管;51 搅拌器;61 冷凝管;71 水浴搅拌器;81 液封正交实验设计与结果分析2211 正交实验目标函数的确定铸模材料对粒径有一定要求,这是因为粒径越大发泡剂的吸附量越大,粒径越小,表面积越大,发泡剂越易挥发, 珠粒保存期短, 即发泡能力容易下112 单体和引发剂的纯化4在参加反应前单体需进行纯化1 因为单体在贮48包 头 钢 铁 学 院 学 报 2002 年 03 月 第 21 卷 第 1 期降 ,不易得到低密度模型 1 合格的共聚物珠粒粒径 应在 013～018 mm 范围内5 ,61 为了达到此目的 ,采用正交实验研究影响粒径分布的因素 1212 正交实验因素水平的确定悬浮聚合过程是在分散剂存在下 ,借助于搅拌 的分散作用将单体分散为小液滴而进行聚合 1 分散过程是由搅拌桨产生的剪切与湍流作用推动的 1 当 搅拌速率一定时 ,随着分散剂用量的增加 ,聚合物粒 径减小 ,所以搅拌速率和分散剂用量都要影响粒径 且有交互作用 1在悬浮聚合中 ,为了进一步降低表面张力 ,改善 分散能力 ,提高保护能力 ,更好地控制粒径分布 ,往 往要加入分散剂的助剂即表面活性剂十二烷基磺酸 钠 ,其用量很少时就有显著的效果 ,所以它也是影响 粒径分布的因素 1综上所述 ,在正交实验中 ,选择分散剂用量 、搅 拌速率 、表面活性剂用量 3 个因素作为研究对象 1 在 前 人 实 验 基 础 上 选 择 分 散 剂 用 量 为 0145 % , 0150 % ,0155 % , 0160 % ( 水 重 量 的 百 分 数) 四 水 平 ; 搅拌速率为 400 ,450 ,500 ,550 r/ min 四水平 ;表面活 性剂用量为 01000 88 ,01001 1 ,01001 32 ,01001 65 g 四 水平 1考虑到搅拌速率和分散剂用量的交互作用对共 聚物珠粒粒径的影响 , 选用正交表 L 16 4 (5) ] 安排实 验 ,正交实验的因素水平见表 17 ～9 1表 2 粒径分布数据T a b le 2Data o n dia m eter o f b ea d s d istribution实验号 A ×C 目标值A B C 1 # 2#1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 41 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 41 2 3 4 2 1 4 3 3 4 1 2 4 3 2 11 2 3 4 3 4 1 2 4 3 2 1 2 1 4 31 2 3 4 4 3 2 1 2 1 4 3 3 4 1 260. 94 55. 6 79. 48 69. 56 59. 25 33. 76 72. 51 37. 57 58. 88 64. 36 20. 06 48. 25 70. 11 70. 48 47. 27 44. 57#3 4 # 5 # 6 # 7 # 8 # 9# #1011 # 12 # 13 # 14 # 15 # #16M 1 M 2 M 3M 4265. 58 203. 09 191. 55 232. 43 249. 18 224. 20 219. 32 199. 95 159. 33 210. 37 246. 41 276. 54 252. 18 183. 34 247. 66 209. 47 210. 14 231. 56 231. 60 219. 35 T = 892. 65R 74. 0349. 23 117. 21 68. 8421. 46jS j 821. 85 307. 89 1 906 . 96 803. 87 81. 46根据表 2 所得结果进行方差分析和显著性检验 ,结果见表 31表 1 正交实验因素水平表T a b le 1 F actor and lev el in p erp endicular experiment表 3 方差分析和显著性检验结果V ariance analysis and result of signif i catio n test Ta b le 3 因素方差来源F 显著性S f S 1 水 平A分散剂用量/ % B表面活性剂用量/ g C搅拌速率/ (r ·m in 21)3 A B C A ×C821. 85307. 89 1 906. 96 803. 8781. 463 3 3 3 3273. 95 102. 63 635. 65 267. 96 27. 1510. 09 3. 78 23. 41 9. 87 9. 003 31 0. 45 0. 000 88 4002 0. 50 0. 001 1 450 误差 30. 55 0. 001 32 500 40. 600. 001 65550考察各因素对粒径分布的影响 1 由于 F 0. 95 (3 ,3) = 9. 23 ,而 F A 和 F A ×C 均大于 9123 ,所以因素 A , A 与 C 的交互作用是显著的 1 F 0. 99 (3 ,3) = 29. 5 , 而 F C 接 近于 F 0199 ( 3 , 3) , 所 以 因 素 C 的 作 用 非 常 显 著 1F 0190 (3 ,3) = 5. 39 > F B ,所以因素 B 的作用不显著 1由于交互作用 A ×C 对粒径的影响显著 ,则可 选择交互效应 ( ac ) ij 中最大者对应的水平 A i , C j , 求 A i , C j 的各自效应 , 见表 41213 正交实验结果分析共聚合成所得珠粒经筛分后 ,计算在各种粒径 范围内的珠粒重量占总量的百分数 ,以此来表示粒 径分布情况 1 根据消失模铸造对珠粒粒径的要求 , 选择粒径在 20～60 目 (0190～0130 mm ) 的珠粒占总 量的百分数作为目标函数值进行数据分析 ,见表 21赫文秀等 :甲基丙烯酸甲酯 —苯乙烯共聚物的制备及最佳实验方案的确定49表 4T a b le 4 A 与 C 各自效应 ( D ij )E a ch effect o f A and C表 4 中 a i 又由公式 [ ac ] ij = ( rM i j - T ) / n , c j = ( rM ji - T ) / n ,= ( r 2 D ij - T ) , ( ac ) ij = ac ] i j - a iC j- c j , 求出联合效应 ( 表 5) 1从表 5 中 A 与 C 的交互效应可知 , ( ac ) 22 = 11. 675 在所有 ( ac ) ij 中最大 1 因此 A 因素选择 A 2 水平 1 由于 因素 C 的显著性远大于交互作用 A ×C 的显著性 ,因 此应首先考虑单因素 C 对粒径分布的影响 , 由表 2 可知 ,因素 C 取 C 4 水平 1 由于 B 因素的作用不显著 ,由表 2 可知 , B 因素选择 B 1 水平 1 所以以粒径分布为目标函 数的共聚反应的最佳实验方案为 A 2 B 1 C 41A i 总和 效应 a iC 1C 2C 3C 4A 1 A 2 A 3A 4总 和效应 c j60. 94 33. 76 20. 0644. 57159. 33 55. 6 59. 25 48. 2547. 27210. 37 79. 48 37. 57 58. 5870. 48246. 415. 812 69. 56 72. 51 64. 3670. 11276. 5413. 352265. 58 203. 09 - 191. 55 -232. 43892. 6510. 604 5. 018 7. 9032. 317- 15. 958 - 3. 198 表 5 A 与 C 联合效应T a b le 5 U nited effect of A and C[ ac ]11 = 5. 149[ ac ]21 = - 22. 031 [ ac ]31 = - 35. 731 [ ac ]41 = - 11. 221( ac ) 11 = 10. 503 ( ac ) 21 = - 1. 055 ( ac ) 31 = - 11. 87 ( ac ) 41 = 2. 42[ ac ]12 = - 0. 191[ ac ]22 = 3. 459 [ ac ]32 = - 7. 541 [ ac ]42 = - 8. 521 ( ac ) 12 = - 7. 597 ( ac ) 22 = 11. 675 ( ac ) 32 = 3. 56 ( ac ) 42 = - 7. 64[ ac ]13 = 23. 689[ ac ]23 = - 18. 221 [ ac ]33 = 3. 089 [ ac ]43 = 14. 689 ( ac ) 13 = 7. 273 ( ac ) 23 = - 19. 015 ( ac ) 33 = 5. 18 ( ac ) 43 = 6. 56[ ac ]14 = 13. 769[ ac ]24 = 16. 719 [ ac ]34 = 8. 569 [ ac ]44 = 14. 319 ( ac ) 14 = - 10. 187 ( ac ) 24 = 8. 385 ( ac ) 34 = 3. 12 ( ac ) 44 = - 1. 35参考文献 :结论(1) 共聚反应的最佳工艺条件为分散剂用量为水重的 0150 % ,表面活性剂用量为 01000 88 g ,搅拌 速率为 550 r/ min 1(2) 随着搅拌转速的增大 ,平均粒径逐渐减小 ,粒径分布变窄 1 因为转速的增大 ,除了增大剪切作 用外 ,同时也增大了体系的循环作用 ,轴向混合程度 增加 ,使釜内各处的剪切效果的差别减小 ,湍动程度 的差别所引起的粒径不均匀性相应地得到改善 ,所 以粒径分布变窄 1(3) 平均粒径随分散剂浓度的增加而减小 1 因此分散剂浓度增大 ,也就增加了连续相的粘度 ,并包 裹在液滴外层 ,起着防止凝聚的作用 ,同时由于界面 张力的降低 ,也使颗粒直径减小 ,粒径分布随分散剂 浓度的增大而变窄 13 1 梁光泽 1 实型铸造 M 199011 上海 : 上海科学技术出版社 ,2 姜不居 1 实型铸造用泡沫塑料模型 M 1 北京 : 清华大 学机械工程系 ,19951潘祖仁 ,翁志学 1 悬浮聚合 M 1 北京 : 化学工业出版 社 ,19971赵德仁 1 高聚物合成工艺学 M 1 北京 : 化学工业出版 社 ,19951宗 俊 峰 , 闫 双 泉 1 我 国 实 型 铸 造 用 泡 沫 塑 料 的 现 状R 1北京 :清华大学 ,19951白天申 ,李德华 1 消失模铸造新工艺 R 1 北京 : 清华 大学机械工程系 ,19951白新桂 1 数据分析与试验优化设计 M 1 北京 : 清华大 学出版社 ,19861金良超 1 正交设计与多指标分析 M 1 北京 : 中国铁道 出版社 ,19881奥野忠一 ,芳贺敏郎 1 试验设计方法 M 1 牛长山 ,张 永生 1 北京 :机械工业出版社 ,198413 4 5 6 7 8 9。
甲基丙烯酸与苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯聚合物-概述说明以及解释
甲基丙烯酸与苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯聚合物-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述甲基丙烯酸与苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯是两种常见的聚合物材料，它们在工业和科学研究领域都具有广泛的应用。
这两种聚合物材料分别以甲基丙烯酸和苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯为主要单体进行聚合反应，通过不同的聚合方式得到不同结构和性质的聚合物。
甲基丙烯酸与苯乙烯聚合物具有良好的物理性质，如高强度、良好的耐热性和耐候性等。
这种聚合物在汽车制造、电子产品、建筑材料等领域中得到了广泛的应用。
它的高强度和刚性使其成为制造结构材料的理想选择，而其耐热性和耐候性则使其适用于各种恶劣环境条件下的使用。
而甲基丙烯酸与甲酯聚合物则主要具有较好的化学性质和工业应用前景。
这种聚合物在油漆涂料、粘合剂和涂层等领域中广泛使用。
其优异的附着力和抗溶剂性使其成为一种优秀的涂料材料，能够有效地保护被涂物表面，并提供良好的耐久性。
本文将深入探讨甲基丙烯酸与苯乙烯聚合物和甲基丙烯酸与甲酯聚合物的性质和应用领域。
通过对其物理性质、化学性质以及工业应用的详细介绍，旨在为读者提供更多关于这两种聚合物的了解，并展望其未来的发展前景。
在本文的后续部分，将逐一介绍这两种聚合物的特点，并总结其应用领域和未来发展的展望。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织和内容安排。
本文按照以下结构进行编写：引言部分将首先对甲基丙烯酸与苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯聚合物进行概述，简要介绍它们的特点和应用领域。
接下来，将说明文章的目的，即通过对这些聚合物的研究，探索其物理性质、化学性质和工业应用，以便更好地理解它们的特点和优势。
正文部分将包括两个主要章节：甲基丙烯酸与苯乙烯聚合物和甲基丙烯酸与甲酯聚合物。
在甲基丙烯酸与苯乙烯聚合物部分，将详细介绍这种聚合物的物理性质，例如其熔点、断裂强度和耐热性等，以及其在各个领域的应用，如塑料制品、涂料、胶粘剂等。
而甲基丙烯酸与甲酯聚合物部分将主要关注这种聚合物的化学性质，如反应活性和稳定性，以及在工业中的应用，如塑料膜、纤维素衬垫等。
苯乙烯溶液与甲基丙烯酸甲酯聚合原理及工艺控制
苯乙烯溶液与甲基丙烯酸甲酯聚合原理及工艺控制苯乙烯溶液与甲基丙烯酸甲酯的聚合是一种常见的合成高分子材料的方法。
这种聚合反应的原理是通过引发剂的作用，将苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯分子中的双键进行开环反应，形成高分子链。
这种聚合反应通常在溶液中进行，所以称之为溶液聚合。
在这个聚合反应中，引发剂通常是过氧化物类化合物，如过氧化苯乙烯或过氧化二苯甲酮。
引发剂会通过加热或紫外光的作用，产生自由基，然后自由基将与苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯分子中的双键发生反应，形成新的自由基，从而引发聚合反应。
在聚合反应中，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的摩尔比例、引发剂的用量和聚合温度等因素都会对聚合反应的效果产生影响。
通常情况下，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的摩尔比例会根据所需的材料性质来确定。
引发剂的用量和聚合温度则需要经过实验来确定，以获得最佳的聚合效果。
在工艺控制方面，首先需要保证反应体系的均匀混合，以确保聚合反应能够充分进行。
其次，需要控制聚合温度，以避免产生副反应或过度反应。
聚合反应通常在高温下进行，所以需要使用合适的冷却设备来控制反应温度。
此外，还需要控制聚合反应的时间，以确保反应能够进行到足够的程度。
在反应结束后，需要对聚合产物进行后处理。
这通常包括溶剂的蒸发和聚合物的固化。
溶剂的蒸发可以通过加热或真空处理来实现。
聚合物的固化可以通过加热或添加交联剂来实现，以提高聚合物的力学性能。
总而言之，苯乙烯溶液与甲基丙烯酸甲酯的聚合是一种常见的合成高分子材料的方法。
这种聚合反应可以通过引发剂的作用，将双键进行开环反应，形成高分子链。
在工艺控制方面，需要控制摩尔比例、引发剂用量、聚合温度和聚合时间等因素，以获得最佳的聚合效果。
反应结束后，还需要对聚合产物进行后处理，以获得最终的聚合物产品。
悬浮聚合法合成甲基丙烯酸甲酯_苯乙烯共聚物的研究
河南化工
22
H ENAN CHEM ICA L INDUSTRY
2008年 第 25卷
图 1 不 同单体比下的共聚物外观比较
图 1为 MMA / St( 质量比, 下同 )为 15 15、15
增长及链终止的三个阶段。一方面, 当体系内反应
10、15 4. 1时珠状共聚物的外观比较。
温度提高时, 引发剂分解速率加快, 使体系内自由基
力, 增大了聚合物临界链长, 这两方面的原因都使微 粒的成核期增长, 导致聚合物微球的尺寸随反应温 度的提高而增大。考虑经济性, 本实验采用聚合反 应 4 h和熟化时间为 2 h的合成条件。 2. 4 不同分散剂体系的影响
pab ility of bead like copo lym er are characterized by FT - IR and therm ograv im etry. T he resu lts show tha,t
under the cond ition o f opt imum process w ith o - MMT as dispersan,t therm a l capab ility o f the m ethy l
取 150 m L甲基丙烯酸甲酯于 250 mL 的分液漏 斗中, 用 5% NaOH 溶液洗涤数次, 直至无色 (每次用 量约 30 mL ), 再 用 无 离 子 水 洗 至 中 性, 用 无 水 N a2 SO 4 干燥一周 ( 充氮气保护 ), 然后在氯化钙存在 下进行减压蒸馏, 得到精制甲基丙烯酸甲酯。 1. 2. 2 苯乙烯的精制
m ethacry late / styrene copo lym er enhance ev idently.
聚苯乙烯_甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成
合成橡胶工业, 1999 - 03 - 15 ,22 ( 2) : 83～86C H IN A S YN T H E T IC R UBB ER IND U S T R Y聚苯乙烯- 甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物的合成*张永明罗宁余海霞应圣康* *(华东理工大学活性聚合实验室,上海,200237)通过氯甲基化反应在线型聚苯乙烯( PS) 的苯环上定量地引入氯甲基( —C H2 Cl) , 合成了氯甲基化聚苯乙烯大分子引发剂P S —C H2Cl , 在氯化亚铜/α,α′- 联二吡啶配合物( Cu Cl/ b p y) 催化下, 以P S —C H2Cl 引发甲基丙烯酸甲酯( M M A) 聚合,合成了聚苯乙烯- 甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物。
用红外光谱和核磁共振氢谱证实了接枝共聚物的结构, 测定了接枝共聚物中P M M A 支链数目、接枝共聚物的支链长度、接枝率及接枝效率。
结果表明,用这种方法制备的接枝共聚物相对分子质量分布较窄,接枝率可控,接枝效率高达92 %～98 %。
关键词:聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯接枝共聚物接枝率接枝效率聚苯乙烯( PS) - 甲基丙烯酸甲酯( M M A) 接枝共聚物的合成方法是人们感兴趣的研究课题之一。
何炳林[1 ]用聚苯乙烯次甲基锂与M M A 进行接枝聚合合成了P ( S - g - M M A) 。
江明[2 ] 先用自由基聚合方法合成具有乙烯基芴单元的PS ,然后使之金属化并引发M M A聚合制得了P ( S - 析纯,江苏无锡东风化工厂产品,使用前除水。
氯甲醚( C H3 O C H2 Cl) :工业品,上海华振公司产品,氯含量为40 % ,使用前用无水硫酸钠干燥。
P S :北京燕山石油化工公司提供, 相对分子质量4 ×104 ( M w / M n = 1. 08) ,8 ×104 ( M w / M n = 1. 09) ,用前干燥。
Cu C l : 分析纯,上海试剂一厂产品,按文献g - M M A) 。
聚(苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯)高吸油树脂的合成及表征
［ 文章编号 ］１０ ８４ （０６ ０ ０ ４ — ５ ００— １４ ２０ ）９— ８ １ ０
０ ８ （ ｓ ｆ ｃ ｏ ｎ ｍｏ ｏ ｒｍｉｔｒ ， ｒｓ ｉｋ ｒ ｄ ｉｙｂ ｎ ｅｅ ０ ８ （ ｓ ａｔ ｎ ｉ ． ％ ｍａｓ ｒ ｔ ｎ ｉ ａｉ ｎ ｍｅ ｘｕｅ） ｃｏｓ ｎ ｅ ｉ ｎ ｌ ｚ ｎ ． ％ ｍａｓ ｆ ｃ ｏ ｎ ｌ ｖ ｅ ｒ ｉ ｍｏ ｏ ｒ ｘｕｅ ， ｉ ｅｓｒｐ ｌｖｎ ｌａｃｈ ｌ３ （ ｓ ｆ ｃｉｎ ｉ ｎ ｍｅ ｍ ｘｕｅ ， ｎ ｉ ｎ ｍｅ ｔｒ ） ｄｓ ｒ ｏ ｉｙ ｌ ｏ ％ ｍａｓ ｒ ｔ ｎ ｍｏ ｏ ｒ ｉ ｔｒ ） ａ ｄ ｏｌ ｍｉ ｐ ｅ ｙ ｏ ａ ｏ
２ Ｃ ａｇ ｅＣｇｒｔ ａｔｒ Ｃ ａ ｇｅＨ ｎｎ４ ５ ０ Ｃ ｉａ ｈｎ ｄ ｉａｅｔ Ｆｃｏｙ，ｈ ｎｄ ｕ ａ １０ ０，ｈｎ ） ｅ
［ ｂｔ ｃ ］ Ｃｏｓｌｋｄ ｃｒｎ－ ｔａｒｌｔ ｉｈｙ ｉ ｂｏｐｉｅ ｅｉ ｗ ｓ ｙｔｅｉ ｄ ｙ Ａ ｓ ａｔ ｒｓ－ｎｅ ｓ ｅｅｍｅ ｃｙａ ｈｇｌ ｌ ｓｒｔ ｒｓ ｒ ｉ ｙ ｈ ｅ ｏ ａ ｖ ｎ ａ ｓｎｈｓ ｅ ｂ ｚ
Ｓ ｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｐｒ ｐ ｒｉ ｓｏ ｈ ｅ ｉ ｒ ｎ ｅ ｔｇ ｔｄ ｂｙ ｍｅ ｎ ｆ Ｉ ， ＥＭ ， ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｏ ｅ ｅ ｆ ｔｅ ｒ ｓｎ ｗｅ ｅ ｉ ｖ ｓｉ ａｅ ａ ｓ ｏ Ｒ Ｓ ｔ ＴＧ ｎ ａ ｄ ＤＳＣ． ＇Ｒ ｎ Ｆ／ Ｉ ａｄ Ｓ ＥＭ ｅ ｅ ｉ ａｉ ｎ ｓ ｏ ｄ ｔｒ ｎ ｔｏ ｓ ｈ ｗ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｉ ｉ ｓｙ ｅ ｅ ｄ ｄ ｃ ｍｅｈａ ｒ ｌ ｔ ｃ ｏ ｙ ｒ ｍ ｈ ｔ ｈ ｒ ｓｎ ｓ ｔ ｒ ｎ － ｏ ｅ ｙｌ ｔ ｃ ｙ ａ ｅ ｏｐ ｌ ｍｅ ．ＴＧ ａ ｄ ｎ ＤＳＣ
丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸聚合物
丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸聚合物1. 引言丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸聚合物是一种重要的合成高分子材料，在各个领域具有广泛的应用。
本文将对其结构、性质以及应用进行详细介绍。
2. 结构特点丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸聚合物是由丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸等单体通过聚合反应合成而成。
其结构中含有丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸单体的共聚单元，形成了链状结构。
丙烯酸单体的引入使得聚合物具有较好的亲水性和可溶性，苯乙烯单体的引入则增强了聚合物的硬度和耐热性能，甲基丙烯酸单体的引入则提高了聚合物的柔韧性和粘附性。
3. 物理性质丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸聚合物具有优异的物理性质。
首先，该聚合物具有较高的拉伸强度和硬度，使其在工程领域中常被用作结构材料。
其次，该聚合物具有良好的耐热性能和抗氧化性能，能够在高温环境下保持较好的性能稳定性。
此外，该聚合物还具有良好的耐候性和抗腐蚀性，适用于户外环境和化学腐蚀环境。
4. 应用领域丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸聚合物在各个领域中都有广泛的应用。
首先，在建筑领域中，该聚合物常被用于制作防水涂料、密封胶和粘接剂等。
其优异的粘附性和耐候性使其能够有效防止水分渗透和材料老化。
其次，在电子行业中，该聚合物常被用作电子封装材料和绝缘材料，其抗氧化性能和绝缘性能保护了电子元件的稳定性和安全性。
此外，在汽车制造领域中，该聚合物常被用于制作汽车内饰件、密封件和减震材料等。
5. 发展前景随着科学技术的不断进步和应用需求的增加，丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸聚合物的发展前景十分广阔。
未来，可以通过改变单体比例和引入新的功能单体，进一步改善聚合物的性能。
此外，还可以开展纳米复合材料的研究，提高聚合物的强度和导电性能，拓展其更多的应用领域。
6. 结论丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸聚合物是一种具有优异性能和广泛应用的合成高分子材料。
其结构特点、物理性质和应用领域的介绍表明了该聚合物在各个领域中的重要性和潜力。
未来的发展前景将进一步推动该聚合物的研究和应用。
甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合实验报告
甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合实验报告
研究背景
甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合是一种重要的聚合反应，通常用于合成具有优异性能的共聚物。
该共聚合反应能够在悬浮体系中进行，具有良好的反应控制性和产率。
实验目的
本实验旨在探究甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合反应的条件对产物性质的影响，从而为该共聚物的制备提供参考数据。
实验步骤及结果
首先，在装有搅拌器的反应釜中，加入适量的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯，将溶剂加入悬浮体系中，开始搅拌使其均匀混合。
随后，逐渐加入引发剂，控制反应温度，并持续搅拌。
在反应一定时间后，停止搅拌，待反应液体冷却后得到共聚合物产物。
通过对不同反应条件下的实验结果进行分析，我们发现，反应温度的提高可以加快共聚合反应的速率，但过高的温度可能造成产物结构的变化。
引发剂的种类和用量也会明显影响共聚合物的质量和产率。
在实验中发现，合适的搅拌速率对于保持反应体系的均匀性和稳定性至关重要。
结论与展望
本实验成功实现了甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合反应，得到了一定质量和产率的产物。
通过不同条件下的试验，我们初步探究了反应条件对产物性质的影响。
未来的研究可以进一步优化反应条件，提高共聚合物的产率和性能，以满足不同领域对于该共聚物的需求。
在本次实验中，我们展示了甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合反应的基本过程和影响因素，为相关研究提供了一定的参考价值。
希望未来可以有更多的研究者加入到该领域的探索中，共同推动共聚合物材料的发展与应用。
以上便是本次甲基丙烯酸甲酯苯乙烯悬浮共聚合实验的报告，感谢您的阅读。
聚丙烯酸酯乳液的合成简介
2 原料
单体
• 分类 ②软单体 单体得均聚物玻璃化温度较低者称为软单体,当参与树脂共聚时赋予树 脂一定得柔韧性和延伸性。一般将玻璃化温度介于-20℃～-70℃得单体称 为软单体,常用得软单体有丙烯酸乙酯(-22℃)、丙烯酸丁酯(-55℃)、丙烯 酸异辛酯(-70℃)等等。
大家有疑问的，可以询问和交流
肥皂
洗洁精
2 原料
引发剂
• 定义 又称自由基引发剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)得化
合物,可用于引发烯类、双烯类单体得自由基聚合和共聚合反应,也可用于 不饱和聚酯得交联固化和高分子交联反应。
乳液聚合中常用水性无机过氧化物如过硫酸钾、过硫酸铵作引发剂。
pH调节剂
• 调节乳液pH值,提高乳液得稳定性。聚丙烯酸酯乳液合成过程中常用得pH 调节剂有氨水、NaHCO3等。
丙烯酸乙酯;丙烯酸丁酯; 丙烯酸—2—乙基己酯
(甲基)丙烯酸得高级酯;苯乙烯
甲基丙烯酰胺;丙烯腈
赋予主要性能
附着力;硬度
耐油性;耐溶剂性
柔韧性 耐水性 耐磨性;抗划伤
(甲基)丙烯酸酯
耐候性;耐久性;透明性
低级丙烯酸酯;甲基丙烯酸酪;苯乙 烯
抗沾污性
各种交联单体
耐水性;耐磨性;硬度;拉伸强度;附 着强度;耐溶剂性;耐油性
CH3
R ( CH2 C )n( CH2 CH )m(CH2 C )y
CH2
COOH
COOC4H9 COOCH3
+ .
C
CH3
. R
COOH
CH3
CH3
R ( CH2
C )n( CH2 COOH
CH )m(CH2 COOC4H9
苯乙烯溶液与甲基丙烯酸甲酯聚合原理及工艺控制
苯乙烯溶液与甲基丙烯酸甲酯聚合原理及工艺控制X宋长城(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达 151400) 摘 要:本文介绍了甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯采用溶液聚合方法生产有机玻璃模塑料的机理、工艺和影响因素分析。
从溶液聚合方法的优点、甲苯溶剂的选择、引发剂的确定等方面论述了PMMA 的自由基聚合原理,确定了生产工艺流程,并对该工艺中对产品性能的因素进行了分析和论证。
从而得出MMA 与苯乙烯采用溶液聚合工艺生产有机玻璃模塑料完全可以实现工业化生产的结论。
关键词:苯乙烯溶液;甲基丙烯酸甲酯;聚合;工艺 中图分类号:T Q325.706.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)04—0089—02 有机玻璃模塑料是以MMA 为主体的共聚热塑性塑料,分挤出型和注塑型。
有甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯共聚物,甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的共聚物。
其中甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯溶液聚合生产技术比较成型,已达到批量生产的程度,而且生产质量较好。
而甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的聚合只有悬浮聚合法,溶液聚合法至今未工业化开发。
溶液聚合法与悬浮聚合法相比有很多优点,溶液聚合的最大特点是工程中不用水,没有污水处理问题。
又由于生产中不用悬浮剂为添加剂,制得的产品的杂质会相对较小,其产品的热稳定性、透光率等性能指标也优于悬浮聚合法制得的产品。
1 聚合机理甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯溶液聚合生产PMMA 是通过自由基聚合完成的。
甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的自由基聚合经历引发,增长,终止三个阶段。
1.1 链引发本反应所用的引发剂为偶氮二异丁腈,首先把物料与引发剂偶氮二异丁腈一起升温,当温度达到40-60℃时,引发剂开始分解,产生活泼的异丁腈自由基,然后由异丁腈自由基引发甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯产生活泼单体自由基。
A .引发剂的分解I →R*B .引发单体R *+M →RM *1.2 链增长在甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯单体与异丁腈自由基反应生成原始增长自由基后,假定有游离的甲基拆卸密封时避免拆卸工具作用力过大对转轴的局部精度造成破坏。
苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的合成与表征
苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的合成与表征苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物是一种由苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯两种单体通过嵌段共聚方法合成的聚合物。
嵌段共聚是指在聚合过程中交替加入两种或多种不同单体，以形成具有分段结构的聚合物。
这种嵌段共聚物的合成方法可以通过连续聚合或间歇聚合来实现。
在连续聚合方法中，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体可以连续加入反应体系中，利用嵌段共聚反应控制单体的聚合顺序和比例。
这种方法需要使用合适的催化剂和反应条件来实现单体的聚合。
例如，可以使用亲核型或自由基聚合反应来合成苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。
一种常用的催化剂是有机钯催化剂，其可以在中性条件下催化单体的聚合反应。
在间歇聚合方法中，首先将苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体分别聚合成苯乙烯块和甲基丙烯酸甲酯块，然后利用一定的反应条件将两种块状聚合物进行共聚反应，形成苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。
这种方法需要对聚合反应的条件和顺序进行精确控制，以确保两种块状聚合物能够有效地结合在一起。
合成完成后，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的结构可以通过多种表征方法进行分析。
其中，核磁共振（NMR）和红外光谱（IR）是最常用的表征方法之一。
核磁共振可以提供聚合物中不同基团的定量和定性信息，而红外光谱则可以用于确定聚合物中官能团的存在和结构。
此外，还可以使用凝胶渗透色谱（GPC）来确定聚合物的相对分子质量和分子量分布，以及热分析技术（如差示扫描量热法和热重分析法）来研究聚合物的热稳定性和热性质。
总之，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的合成与表征方法多种多样，可以通过连续聚合或间歇聚合的方式进行合成，并利用核磁共振、红外光谱、凝胶渗透色谱和热分析等技术对其结构和性质进行表征。
这些研究对于了解聚合物的结构特点和性能行为具有重要意义，为进一步的应用提供了基础。
甲基苯乙烯与甲基丙烯酸酯聚合物
甲基苯乙烯与甲基丙烯酸酯聚合物
甲基苯乙烯与甲基丙烯酸酯聚合物是由甲基苯乙烯和甲基丙烯酸酯这两种单体通过聚合反应合成的高分子化合物。
这种聚合物具有以下特点：
1. 结构多样性：可以通过调节两种单体的比例和聚合条件来控制聚合物的结构，从而得到不同的性质和用途的聚合物。
2. 物理性能优良：甲基苯乙烯与甲基丙烯酸酯聚合物具有良好的热稳定性、机械强度和耐化学性能。
3. 可加工性好：这种聚合物可以通过注塑、挤出、压延等常见的塑料加工工艺进行加工，能够制备出各种形状的制品。
4. 应用广泛：甲基苯乙烯与甲基丙烯酸酯聚合物在工业和生活中有着广泛的应用，可以用于制备电子产品外壳、光学透明材料、涂料、胶粘剂等。
需要注意的是，不同的甲基苯乙烯和甲基丙烯酸酯单体的选择和比例都会对聚合物的性质产生影响，因此在聚合反应中需要根据具体要求进行合适的配比和操作条件的选择。
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收稿日期:2004-02-06;修回日期:2004-04-19基金项目:山西省青年科学基金资助项目(20031017)作者简介:冯秀娥(1970-),女(汉),山西阳泉人,讲师,硕士,联系电话:(0351)6018495。
聚甲基丙烯酸2苯乙烯2甲基丙烯酸的合成冯秀娥1,卢建军2(11山西医科大学药学院,山西 太原 030001;21太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西 太原 030024)摘要:以萘钠为引发剂双向引发活性阴离子聚合制备嵌段共聚物聚甲基丙烯酸叔丁酯-苯乙烯-甲基丙烯酸叔丁酯(PT BM A -PS -PT BM A ),并在碱性条件下水解合成了ABA 型两亲嵌段共聚物聚甲基丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸(P M AA -PS -P M AA )。
对产物进行了傅立叶红外光谱分析,热分析及凝胶色谱分析。
当苯乙烯与α-甲基丙烯酸叔丁酯投料质量比为54∶46时,所得共聚物相应嵌段质量比为79∶21左右。
关键词:两亲嵌段共聚物;聚甲基丙烯酸-苯乙烯-甲基丙烯酸;合成中图分类号:T Q423 文献标识码:A 文章编号:1001-1803(2004)04-0223-03 两亲嵌段共聚物具有较低的临界胶束浓度、可形成稳定的微乳液体系、分子质量及嵌段比例可调控性等独特的物化性能[1,2],使其在乳化、增溶、药物载体与材料合成等领域有着潜在的应用价值[3]。
嵌段共聚物主要通过活性离子聚合及大分子耦合反应制得,而极性的丙烯酸酯类单体在活性阴离子聚合时,其羰基易受碳负离子活性中心的亲核进攻而造成链转移和终止。
解决的途径有:增加单体的空间位阻、降低反应温度、添加稳定剂和降低引发剂碳负离子活性等[4,5]。
由于α-甲基丙烯酸叔丁酯(T BMA )具较大的空间位阻,可在较高温度下实现活性阴离子聚合,且易水解。
作者试图在0℃下,以萘钠为引发剂双向引发活性阴离子聚合,合成PT BMA -PS -PT BMA ,并在碱性条件下水解、酸化制备ABA 型两亲嵌段共聚物PMAA -PS -PMAA 。
合成中采用1,1-二苯基乙烯(DPE )为戴帽减活剂,LiCl 为稳定剂[4,5]。
1 实验部分111 主要原料 苯乙烯于聚合前在氢化钙的存在下减压蒸馏[6];α-甲基丙烯酸叔丁酯用酰氯醇解法合成,在CaH 2存在下减压蒸馏,聚合前添加适量三异丁基铝(使单体略显黄为止)[5];采用格氏反应合成DPE [7];LiCl 用前于130℃下烘烤24h [8]。
112 两亲嵌段共聚物PMAA 2PS 2PMAA 的制备11211 PT BMA 2PS 2PT BMA 嵌段共聚物的合成试剂采用毛细钢管真空转移。
称量5倍引发剂量的LiCl 加入反应器,体系进行抽真空、烘烤、充氮,反复进行3次。
注入计量的四氢呋喃(THF )和苯乙烯(质量分数为10%),用冰盐浴冷却至0℃。
滴加萘钠,待溶液呈微黄色且不再消失,开始计量。
维持0℃反应30min ,溶液呈鲜红色(苯乙烯活性阴离子)。
注入2倍引发剂量的DPE ,溶液红色明显加深(DPE 活性阴离子)。
加入T BMA ,溶液红色迅速退去。
30min 后,加入甲醇沉淀剂终止反应。
沉淀、过滤、洗涤,产物在真空烘箱中于80℃下干燥。
原料配比如表1所示。
表1 原料配比及共聚物PT BM A -PS -PT BM A 的表征T ab.1 Proportion of raw materials and the characterization of copolymer PT BM A -PS -PT BM A样品引发剂/m ol LiCl/m ol 苯乙烯/m olT BM A/m ol嵌段质量比PS/PT BM A理论实测数均分子质量×103理论实测a 31670×10-411837×10-301043601027754/4682/18 2310 1710b 51510×10-431679×10-301043601024656/4481/1914161417c 71350×10-431673×10-301043601027754/4679/2111151015d 81810×10-441410×10-301043601027754/4679/21916918e11469×10-371346×10-301043601027754/4681/19518611・322・第34卷第4期2004年8月 日用化学工业China Surfactant Detergent &C osmetics V o1.34N o.4Aug.200411212 PT BMA -PS -PT BMA 嵌段共聚物的水解将所得PT BMA -PS -PT BMA 用THF 溶解,加入NaOH 溶液(质量分数为40%),加热回流,水解24h 以上。
水解完毕,加浓盐酸中和2h ;然后加甲醇沉淀、过滤、洗涤,产物在80℃下真空烘干,得到两亲嵌段共聚物PMAA -PS -PMAA 。
113 仪器表征中间产物及产品经FTS -165傅立叶红外光谱仪分析,样品制备采用K Br 压片法。
嵌段共聚物组成由ST A 409C 热分析仪分析(热重TG 和差热DT A ),升温速度10℃/min ,氮气氛。
聚合物分子质量通过Water 150C 型凝胶色谱仪分析,四氢呋喃为溶剂,柱温25℃,苯乙烯标样。
2 结果与讨论211 嵌段共聚物PT BMA -PS -PT BMA 的合成萘钠引发苯乙烯聚合为电子转移引发,萘自由基阴离子与苯乙烯反应,把电子转移给苯乙烯单体形成苯乙烯自由基阴离子,这种苯乙烯自由基阴离子很快二聚成双阴离子活性中心,按阴离子反应机理从两端增长。
为避免苯乙烯活性阴离子直接引发T BMA 导致羰基亲核副反应,合成中采用1,1-二苯基乙烯(DPE )为戴帽减活剂,LiCl 为稳定剂。
PT BMA -PS -PT BMA 的IR 见图1(c 样)。
1727cm -1为羰基的伸缩振动的吸收峰。
1602cm -1、1495cm -1、1452cm -1为苯环上C =C 骨架的伸缩振动吸收峰。
1371cm -1附近分裂成强度比为1∶2的峰为叔丁基的特征峰。
1253cm -1为叔丁基上的C 2C 骨架振动。
1141cm -1处的峰比羰基的峰强且宽,这是酯类C 2O 2C 基团的反对称和对称伸缩振动吸收峰。
上述结果表明合成了苯乙烯与T BMA 的共聚物。
图1 聚合物PT BM A 2PS 2PT BM A 的IR 表征谱图(c 样)Fig.1 FTIR spectrum of PT BM A -PS -PT BM A (c )212 PT BMA -PS -PT BMA 的嵌段结构及分子质量嵌段共聚物PT BMA -PS -PT BMA 的嵌段比例可通过热重分析结果进行估算,230℃左右为嵌段共聚物中叔丁基的分解温度,350℃～450℃为聚甲基丙烯酸主链和聚苯乙烯主链的分解温度。
图2为嵌段聚合物c 样的热分析结果,230℃左右叔丁基的热失重为718%,350℃～450℃聚甲基丙烯酸主链和聚苯乙烯主链的热失重为84178%,据此可估算c 样的嵌段质量比为PS ∶PT BMA =79∶21。
其他样品嵌段结构分析结果见表1,实测嵌段质量比为79/21～82/18,高于理论嵌段比。
此结果说明极性单体T BMA 已被有效引发,但其引发效率仍需提高。
分子质量实测结果(见表1)与理论分子质量比较接近。
聚合体系中的微量杂质使活性种的数量减少,导致活性聚合产物分子质量升高,而极性单体二次引发副反应使T BMA 聚合度下降,导致聚合产物分子质量降低。
图2 聚合物PT BM A -PS -PT BM A 的热分析结果(c 样)Fig.2 Thermal analysis of PT BM A -PS -PT BM A (c )213 两亲嵌段共聚物PMAA -PS -PMAA 的表征因极性单体T BMA 分子中含叔丁基,易水解,从而可得到无法通过阴离子聚合直接得到的α-甲基丙烯酸链段。
图3为两亲嵌段共聚物PMAA -PS -PMAA (c 样)的红外谱图。
图3 聚合物P M AA -PS -P M AA 的IR 表征谱图(c 样)Fig.3 FTIR spectrum of P M AA -PS -P M AA (c )1723cm -1为羰基的伸缩振动特征吸收峰,1600cm -1、1491cm -1、1450cm -1是苯环上的C =C骨架振动,1371cm -1附近叔丁基的特征峰明显减弱,表明聚合物PT BMA -PS -PT BMA 中的叔丁基已水解,得到了两亲嵌段共聚物PMAA -PS -PMAA 。
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