界面聚合
《高分子材料学》名词解释
1.高分子材料:以高分子化合物为基材加入适当助剂,经过混炼的能够进行成型加工的材料。
2.高分子化合物:是指那些众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在1万以上的化合物3.重复单元:在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元4.结构单元:重复单元中包括的更小的不能再分的结构单位。
5.聚合度:即聚合物大分子链所含结构单元数目的平均值。
6.分散性:聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物,用以表达聚合物的相对分子量大小不一的专业术语7.连锁聚合:活性中心引发单体并迅速连锁增长的聚合反应8.逐步聚合:无活性中心,单体官能团之间相互反应而使分子链逐步增长的聚合反应9.加聚反应:烯类单体经过加成而聚合起来的反应10.缩聚反应:单体经过多次缩合而聚成的大分子反应产物,并伴随小分子生成的反应。
11.热塑性聚合物:聚合物大分子之间以物理力聚而成,加热时可熔,并能溶于适当溶剂中的聚合物,受热时可塑化,冷却时可固化成型。
12.热固性聚合物:加热条件下发生了交联反应,形成了网状或体型结构,再加热时不能熔融塑化,也不能溶于溶剂,这类聚合物称为热固性聚合物。
13.聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应14.自由基聚合:用自由基作为活性中心引发,使链增长自由基不断增长的聚合反应15.诱导效应:有机分子引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度发生变化:从而使化学键发生极化的现象16.诱导分解:诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应:其结果是引发剂效率降低17.笼蔽效应:在溶液聚合反应中,浓度较低的引发剂分子及其分解出的初级自由基,始终处于含大量溶剂分子的高粘度聚合物溶液的包围之中:一部分初级自由基无法与单体分子接触而更容易发生向引发剂或溶剂的转移反应,从而使引发剂效率降低18.半衰期:在一定的温度下,引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间,用于衡量引发剂活性或反应速率的大小19.引发效率:引发聚合的这部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分率称为引发剂效率20.自由基寿命:自由基从产生到引发单体聚合形成聚合物的这段时间。
界面聚合制备分离膜的材料选择与制备方法
2 界面聚合
界面聚合:在两种互不相溶,分别溶解有两种单体的溶液的界面上(或界 面有机相一侧)进行的缩聚反应叫做界面聚合。 反应所得到的聚合物不溶于溶剂,在界面中析出。
界面聚合的发展史
第一篇界面聚合的报道出现于1898年,Einhorn用对苯二酚的水溶液和光气的 甲苯溶液反应制备聚碳酸酯。 1959年,Morgan等第一次详细地比较了传统的熔融聚合和界面聚合,认为界 面聚合不需要两单体的化学计量平衡,高分子量聚合物甚至在较低的转化率和 较低的温度下,很短时间就可以得到。 Cadotte等于1972年首次采用界面聚合反应制得复合膜
界面聚合制备分离膜 界面聚合制备分离膜的材料 常用的活性单体有多元胺、多元醇、多元酚和 多元酰氯等。其中,多元胺、多元醇和多元酚可溶于 水相,多元酰氯则可溶于有机溶剂(油) 相,反应后分别 形成聚酰胺、聚酯、聚脲或聚氨酯等聚合物皮层。 其中聚酰胺膜是界面聚合法制备复合膜中最常见的, 也是最早工业生产的膜。
4 优点与缺点 界面聚合制备分离膜的优点
(1)反应具有自抑制性,可制成厚度小于50 nm极薄的膜, 这是因为初始膜的形成会阻碍水相单体向反应区扩散; (2)反应在两相界面处进行,对反应物的纯度没有特别要 求; (3)界面聚合生成的聚合物膜缺陷较少,这是由于反应具 有自抑制性和自密封性; (4)界面聚合膜的分离层与支撑层之间存在一分离层/支撑 层互嵌的界面区,使得分离层与支撑层结合得较为牢固; (5)界面聚合膜能够较容易放大到工业规模。
界面聚合制备分离膜
界面聚合制备分离膜的材料
常用的芳香多元胺有:苯二胺 ( 如邻苯二胺 、间苯二胺等) 及其衍 生物,以及合成的新型多元胺。 常用的脂肪多元胺有:二乙烯三胺、三乙烯四胺等。 哌嗪或其衍生物也是界面聚合中常用的水相单体。 大分子的多元胺也可用作界面聚合 的单体,聚乙烯亚胺就是常用的 一类 。 进行界面聚合的水相单体除多元胺外, 多元酚也是常见的水相单体。 用于界面聚合的有机相单体除常用的苯二酰氯( 如间苯二酰氯、对 苯二酰氯等) 和苯三酰氯( 如均苯三甲酰氯)外,还有苯四甲酰、环烷 烃多元酰氯、多元磺酰氯、带有功能基团的多元酰氯衍生物。
界面聚合法原理
界面聚合法原理界面聚合法是一种有效的设计原理,旨在使用户能够在单个界面上获得尽可能多的信息和功能。
通过巧妙的布局和设计,将多个模块、功能和信息内容集中在一个界面上,使用户无需频繁切换页面即可完成各项任务,提高了用户体验和效率。
这种设计原理的关键在于平衡信息的呈现和界面的清晰度。
在实践中,设计师需要综合考虑用户需求、任务复杂度、信息结构等因素,合理地将各个元素整合在一个界面上。
一个成功的界面聚合法设计能够提供丰富的功能和信息,同时又能使用户感到界面简洁明了。
界面聚合法的原理之一是“信息层级结构”,即将信息按照重要性和相关性进行层级划分,在界面中以不同的方式展示。
重要信息应当更加突出显示,便于用户快速获取所需信息;相关信息之间应当有明确的关联性,便于用户理解信息之间的关系。
另一个关键原则是“模块化设计”,即将界面划分为多个模块,每个模块承载不同的功能或信息内容。
通过合理的模块划分和布局,用户可以清晰地了解每个模块的作用和关联性,从而快速找到所需内容或功能。
界面聚合法还重视“用户导航”和“交互设计”。
通过清晰的导航结构和友好的交互设计,帮助用户快速找到需要的信息和功能,并顺利完成各项任务。
良好的用户导航和交互设计是界面聚合法的重要保证,能够提升用户体验和满足用户需求。
在实际项目中,设计师需要不断优化界面聚合法的设计,结合用户反馈和数据分析,不断改进界面布局、信息呈现方式和交互设计,以确保用户能够轻松、高效地使用产品或服务。
总的来说,界面聚合法原理是一种将多个功能和信息整合在一个界面上的设计方法,旨在提高用户体验和效率。
设计师应当注重信息层级结构、模块化设计、用户导航和交互设计等方面,不断优化界面设计,以满足用户需求并提升产品或服务的竞争力。
1。
界面聚合
实验八己二胺与癸二酰氯的界面缩聚化工系毕啸天2010011811一、实验目的1.复习缩聚反应原理。
2.掌握界面缩聚方法、类别、特点。
二、实验原理界面缩聚是指将反应单体分别分散在两相(或多相)体系中,聚合反应在相界面处进行的缩聚反应。
一般情况下,这类反应的速率常数都相当高,为不可逆反应。
反应温度通常为常温。
在聚合反应过程中,在相界面上形成的聚合物膜会对分布于界面两侧的单体分子反应产生一定阻碍,这就使得聚合反应主要发生在扩散到截面的单体与增长链之间,而且低温下副反应也少,从而有利于得到高分子质量的聚合物;聚合场所不在单体溶液中,因此尽管也存在最佳单体配比,但对于投料比要求相对不太严格;聚合物通过沉淀析出或以聚合物膜或丝的形式连续拉出,容易分离;界面上高的反应速率也使反应时间大大缩短。
常见的界面缩聚工艺包括静态界面缩聚和动态界面缩聚两种方法。
本实验利用不搅拌的界面缩聚(即静态界面缩聚)可以合成两种脂肪二胺和二元酰氯的聚合物。
不搅拌的界面缩聚可以在实验中直观地反映界面聚合的原理和特点,通过多次观察界面的形成和聚合的发生掌握界面缩聚的方法和影响因素。
反应方程式:NH2NH2+ClOCln nN H HNO**+2n H2O界面缩聚三、实验药品2、表中密度均指相对密度,以水为基准1;3、表中熔点、沸点单位均为摄氏度。
四、实验仪器50mL烧杯2只、50mL量筒、玻璃棒、镊子六、实验注意事项1.烧杯要洗净干燥,否则酰氯一遇到水即会迅速水解。
2.应将己二胺溶液倒入癸二酰氯溶液中。
癸二酰氯溶解于四氯化碳中,四氯化碳的密度大于水。
如果将癸二酰氯倒入己二胺溶液中,则癸二酰氯会下沉,无法形成稳定的界面。
3.随着实验进行,下层液体的颜色会越来越浅。
反应接近完全后,应当适当搅拌使反应物完全反应,再将液体回收。
七、参考文献1.《高分子化学》,唐黎明、庹新林编著,清华大学出版社2.《高分子化学实验与技术》,杜奕编著,清华大学出版社八、思考题8.1 在界面缩聚中,界面的作用是什么?为聚合提供反应场所。
界面聚合技术在微胶囊制备中的应用
谢谢!
知识回顾 Knowledge R混加工; 〔2可增加与聚合物的相容性; 〔3可减少液体阻燃剂在聚合物内部的迁移以及
由于液体的挥发而导致聚合物材料中阻燃剂的 损失; 〔4可减少阻燃剂中有毒成分在聚合物加工过程 中的释放量;
刘亚青等将一定量水倒入反应器中,在高速搅 拌下,将溶有环状氯化磷腈和2,4二异氰酸酯的 甲苯溶液倒入反应器中,再加入定量的十二烷 基苯磺酸钠溶液、分散剂纳米二氧化硅,乳化 分散均匀,然后向反应器中缓慢加入已配制好 的己二胺水溶液,待油-水界面反应完全,静置 1h,过滤,干燥,即得到囊芯为环状氯化磷腈、 囊壁为聚脲、粒径为15μm左右的微胶囊阻燃 剂.
1 制备农药微胶囊材料
微胶囊农药可以减轻高毒性化学物质对哺 乳类动物的毒害,延长相同剂量农药的持效 期,减少溶剂用量,节约药剂的消耗量,降低对 植物的毒性,减轻对环境的污染,提高药物的 选择性.
冯鹏等将三油酸甘油酯、氰基丙烯酸正丁酯溶 入乙醇中形成有机相,在一定的搅拌速度下,将含 有三油酸甘油酯、氰基丙烯酸正丁酯的乙醇有 机相缓缓滴加至含有葡聚糖、吐温的无机水相 中,滴加完毕后再于室温反应,得乳白色悬浮液体, 于20℃真空旋转蒸发浓缩制得聚α-氰基丙烯酸 正丁酯毫微囊.
Cho J S等在乳液体系中通过界面聚合法合 成了以正十八烷为核、聚脲为壳的微胶囊, 产品粒径约为1μm,且表面光滑、分布均匀, 相变温度与单纯正十八烷的相同,而其相变 焓却略小于单纯正十八烷的.
Zou Guanglong等用界面聚合法制备的含有 相转移材料的聚脲胶囊可以承受约300℃的 高温而不破坏,微胶囊化的石蜡在50次操作 循环后仍具有储存能量的能力.
界面聚合
汇报人:胡代鹏
目录页 catalog
1 界面聚合的来源 2 界面聚合的类型 3 界面聚合的产品 4 界面聚合的优缺点 5 总结
PART ONE
界面聚合的来源
界面聚合的定义
1957年P.W.Morgan提出的界面缩聚方法,是缩聚高分子合成的—个重大进 展。这种方法是在多相(一般为两相)体系中,在相界面处进行的缩聚反应。它 已成为聚碳酸酯的主要生产方法,并广泛用于实验室及小规模合成聚酰胺、聚 砜、含磷缩聚物及其它耐高温缩聚物。
反应条件温和,在常温、常 压下进行反应,对设备要求 较低;
产品质量好,成本低。
界面聚合的缺点
聚合过程中使用大量剧毒光气和 有机溶剂,环境污染严重;
后处理工艺繁杂,且清洗和纯化会 产生大量的废水;
活性高的单体如二元酰氯合成成 本高,反应中需要回收大量的溶 剂以及设备体积庞大。
副产物难于从聚合物中除去,导致 生产的聚碳酸酯含有卤素类杂质, 影响产品的性能
界面缩聚(interfacial polycondensation)也叫界面聚合(interfacial polymerization), 是一种单体聚合反应。将两种活性单体分别溶解在两种不互溶的溶剂中,再将这两种溶 液倒在一起,在两液相的界面上进行不可逆的缩聚反应,聚合产物不溶于溶剂,在界面 析出。
界面聚合的定义
概述 (1)它可使许多在高温下不稳定因而不能采用熔融缩聚方法的单体 顺利地进行缩聚反应,主要适用于分别存在于两相中的两种反应活 性高的单体之间的缩聚反应。
(2)发生在气──液相,液──液相,固──液相界面之间,实际应 用主要是以液──液相界面反应为主。它适用于合成聚酰胺、聚芳酯、 聚碳酸酯、聚亚胺酯等。
界面缩聚的分类
界面聚合方法的 研究报告
界面聚合概况
II. 界面聚合种类
• 类型一:一种反应单体溶于有机相中,而另 一种反应单体溶于水相中。常用的活性单体 有多元醇、多元胺、多元酚和多元酰氯、多 元异氰酸酯等。 • 类型Ⅱ:单体都溶于油相中,当单体为多官 能团的异氰酸酯时,通过加热可以在界面发 生聚合反应。
界面聚合制膜概况
• 以聚砜膜为支撑膜, 间苯二胺(MPD) 为水 相单体, 均苯三甲酰氯( TMC) 为油相单体 通过界面聚合法制备反渗透复合膜是现在 主流的反渗透膜的生产方法。其反应如下 所示:
界面聚合方法制备 反渗透膜的研究报告
报告人:许家友 导师:王志
界面聚合概况
I. 界面聚合的基本原理
• 界面聚合的基本原理是将两种带不同活性单 体或聚合物分别溶于两种互不相溶的溶剂中, 当一种溶液分散到另一种溶液中时,在两种 溶液的界面上形成一层聚合物膜以制备高聚 物的手段。 • 界面聚合技术,既可以制备无机膜,也可制 备高聚物膜,比如反渗透膜、纳滤膜、荷电 镶嵌膜等。
Байду номын сангаас
研究总结
• 采用界面聚合法合成反渗透膜具有很好 的效果,尤其是采用合适的相转移催化 剂来增加两相的反应速率,将一试剂从 一相转移至另一不互溶的、有其他反应 试剂存在的相中。
恳请老师们 提出宝贵意见
谢谢大家
界面聚合制膜概况
• 单体浓度、界面 聚合反应时间、 界面聚合成膜后 热处理时间温度 等条件都会对复 合膜分离性能产 生很大的影响。
• 考察单体浓度、界 面聚合反应时间、 界面聚合成膜后热 处理时间温度等条 件十分重要,探索 界面聚合过程中相 转移催化剂对膜分 离性能的改善作用。
界面聚合制膜概况
• 采用相转移催化 剂来增加两相的 反应速率。相转 移催化的原理是 基于“相转移催 化剂”能够容易 地将一试剂从一 相转移至另一不 互溶的、有其他 反应试剂存在的 相中。
界面法缩聚尼龙66
一、实验目的1.了解缩合聚合过程;2.了解xx-66的特点与用途。
二、实验原理界面缩聚是将两种互相作用而生成高聚物的单体分别溶于两种互不相溶的液体中(通常以水和有机溶剂),形成水相和有机相,当两相接触时,在界面附近迅速发生缩聚反应面生成高聚物。
界面聚合一般要求单体有很高的反应活性,实验室制备尼龙-66一般采用己二胺和己二酰氯。
其中酰氯在酸接受体存在下与胺的活泼氢起作用,属于非平衡缩聚反应。
己二胺水溶液与己二酰氯的四氯化碳溶液相混合,因胺基与酰氯的反应活性都很高,在相界面上马上生成聚合物的薄膜。
反应方程式如下:n NH2(CH2)6NH2 + n ClOC(CH2)4COCl NaOH [-NH(CH2)6-NHCO(CH2)4CO]n 己二胺己二酰氯聚酰胺三、药品与仪器己二酸、二氯亚砜、二甲基甲酰胺、己二胺、己二酰氯、水、四氯化碳、氢氧化钠、盐酸;圆底烧瓶、回流冷凝管、氯化钙干燥管、油浴设备、蒸馏装置、氯化氢气体吸收装置;烧杯、玻璃棒、铁架台四、实验步骤1.己二酰氯的合成在回流冷凝管上方装氯化钙干燥管,后接氯化氢吸收装置,然后装在圆底烧瓶上。
在圆底烧瓶内加入己二酸10克和二氯亚砜20ml,并加入两滴二甲基甲酰胺(生成大量气体),加热回流反应2h左右,直到没有氯化氢放出。
然后将回流装置改为蒸馏装置,先利用温水浴,在常压下将过剩的二氯亚砜蒸馏出。
再将水浴再改换成油浴(60℃~80℃),真空减压蒸馏至无二氯亚砜析出。
再继续进行减压蒸馏,将己二酰氯完全蒸出。
2.xx-66的合成在烧杯Axx加入100ml水、己二胺4.64g和氢氧化钠3.2g。
在另一烧杯B中加入精制过的四氯化碳100ml和合成好的己二酰氯3.66g。
然后将A中的水溶液沿玻璃棒缓慢倒入B中,可以看到在界面处形成一层半透明的薄膜,即尼龙-66。
将产物用玻璃棒小心拉出,缠绕在玻璃棒上,直到反应结束。
再用3%的稀盐酸洗涤产品,再用去离子水洗涤至中性后真空干燥,最后计算产率。
聚合物材料的界面反应及稳定性研究
聚合物材料的界面反应及稳定性研究随着聚合物材料的广泛应用,其界面反应及稳定性研究也成为了当前的热点问题之一。
聚合物材料作为一种复杂的材料体系,其界面反应及稳定性的研究涉及到材料的物理、化学、力学等多个方面。
本文将从聚合物材料的界面反应和稳定性两个方面进行探讨。
一、聚合物材料的界面反应研究聚合物材料与其他材料的接触面形成材料的界面,聚合物材料的性能也受到了界面的影响。
因此,聚合物材料的界面反应研究也成为了聚合物材料研究的热点之一。
1.表面活性剂与聚合物材料的界面反应表面活性剂是界面活性物质的一种,其能够降低液体表面张力,改善界面的性质。
研究表明,表面活性剂与聚合物材料的界面反应可以改善聚合物材料的表面性能,提高聚合物材料的耐久性和稳定性。
2.有机改性剂与聚合物材料的界面反应聚合物材料的表面化学性质直接影响其界面反应。
有机改性剂是一种常用的表面化学处理剂,能够改善材料的表面性质,并改变材料的界面反应方式。
有机改性剂与聚合物材料的界面反应研究也成为当前的热点问题之一。
3.光引发剂对聚合物材料的界面反应光引发剂是一种重要的界面活性物质,其在聚合物材料表面上吸附和分解会引发化学反应,从而使聚合物材料的表面性质发生变化。
光引发剂对聚合物材料的界面反应研究可以帮助优化聚合物材料的品质和结构。
二、聚合物材料的稳定性研究聚合物材料的稳定性是指其在一定环境下的耐久性和稳定性。
聚合物材料的稳定性不仅关系到材料的表面性质和机械性能,还涉及到材料的物理、化学、力学等方面。
因此,聚合物材料的稳定性研究也成为当前的热点问题之一。
1.光稳定剂对聚合物材料的稳定性聚合物材料在光照环境下容易发生老化和破坏,因为光线会引起聚合物材料中的化学反应,使其性能发生变化。
因此,使用光稳定剂是一种有效的涉及聚合物材料稳定性的方法。
2.聚合物材料的耐热性聚合物材料的耐热性是其稳定性的一个重要指标。
在高温环境下,聚合物材料很容易发生分解,使其性能发生变化。
单体聚合过程中的界面现象考核试卷
一、单项选择题
1. C
2. B
3. C
4. C
5. D
6. C
7. C
8. C
9. C
10. C
11. C
12. C
13. D
14. C
15. C
16. A
17. C
18. D
19. C
20. C
二、多选题
1. ABD
2. ABC
3. ABCD
4. ABCD
5. BC
6. ABCD
7. ABCD
9.__________类型的界面活性剂通常用于提高界面稳定性。
10.在界面聚合过程中,__________的变化可能导致聚合物颗粒形态的不规则。
四、判断题(本题共10小题,每题1分,共10分,正确的请在答题括号中画√,错误的画×)
1.在单体聚合过程中,界面张力越高,聚合反应速率越快。()
2.界面活性剂可以增加单体在界面上的浓度,从而加速聚合反应。()
A.适当的界面张力
B.稳定的界面稳定性
C.优化的界面吸附作用
D.均一的聚合反应速率
16.以下哪些类型的单体在界面聚合过程中可能表现出不同的行为?()
A.分子量不同的单体
B.极性不同的单体
C.溶解性不同的单体
D.反应活性不同的单体
17.以下哪些因素会影响界面聚合过程中聚合物的最终形态?()
A.界面张力
7.下列哪种方法可以有效地降低界面张力?()
A.提高单体浓度
B.降低温度
C.添加界面活性剂
D.减少搅拌速度
8.界面聚合过程中,以下哪种现象会导致聚合反应速率减慢?()
A.界面张力降低
B.界面稳定性增强
界面缩聚定义+实验
• 己二胺与己二酰氯制备尼龙-66是实验室常用 的方法。
• 其反应特征为: ①己二胺的水溶液为水相(上层),己二酰氯的四氯 化碳溶液为有机相(下层); ②两者混合时,由于胺基与酰氯的反应速率常数很高, 在相界面上马上就可以生成聚合物的薄膜:
O Cl C O C Cl + H2N NH2 O C O H C N N H 备高分子量的聚合物常常不需要严格的等当量比; • 3)可连续性获得聚合物; • 4)反应快速; • 5)常温聚合作用不需加热。 • 界面缩聚方法已经应用于很多聚合物的合成,界面缩聚方法已经 应用于很多聚合物的合成,例如:聚酰胺,聚碳酸酯及聚氨基甲 酸酯等。这种聚合方法也有缺点,二元酰氯单体的成本高,需要 使用和回收大量的溶剂等。 •
界面缩聚
第十三小组 刘梁 丁洁 张欣琪
• 概念:界面缩聚是将两种互相作用而生成高聚 物的单体分别溶于两种互不相溶的液体中(通 常以水和有机溶剂),形成水相和有机相,当 两相接触时,在界面附近迅速发生缩聚反应面 生成高聚物。界面聚合一般要求单体有很高的 反应活性。
• 界面缩聚的特有实施方式:将两种单体分别溶解于 互不相溶地两种溶剂中,然后将两种溶液混合,聚 合反应只发生在两相溶液的界面上。
界面聚合
界面聚合法:是将芯材乳化或分散在一个溶有壁材的连续相中,然后在芯材物料的表面上通过单体聚合反应而形成微胶囊。
在界面聚合法工艺中,主要采用缩聚反应。
对芯材为水溶性的物料,可参照下列描述:将一种多官能度的氨溶解于心材物料中形成混合液,然后被分散到一种水不溶性的溶剂中并形成一定的液滴尺寸,将溶剂可溶的另一种多官能度的异氰酸盐加入到该有机相中,在界面迅速的发生聚合反应而产生胶囊外壳。
由于界面反应速度高,所以对于最终产品较难控制。
在聚合反应过程中,反应速率、聚合物的分子量与结晶度以及高聚物本身的性质对最终的微胶囊都有较大的影响。
在不同条件下形成的壁有不同的结构将会导致不同的扩散性能,要获得较好的缓释性就必须有较厚的壁,相应需用较高浓度的单体,在较高速率下形成的壁具有较高的无定型部分,无定型含量高的聚合物壁要比无定型含量低而结晶度高壁扩散性能好。
界面聚合发生在两种不同的聚合物溶液之间,将两种活性单体分别溶解在不同的溶剂中,当一种溶液被分散在另一种溶液中时,相互间可发生聚合反应。
该反应是在两种溶液界面间进行的,界面聚合反应法已成为一种较新型的微胶囊化方法。
利用界面聚合法可以使疏水材料的溶液或分散液微胶囊化,也可以使亲水材料的水溶液或分散液微胶囊化。
常见的过程为:单体A存在于与水不相混溶的有机溶剂中,称为油相。
然后将含单体A的油相分散至水相中,使其呈非常微小的油滴。
当把可溶于水的单体B加入到水相中,搅拌整个体系时,则在水相和油相界面处发生聚合反应,结果在油滴表面上形成了聚合物的薄膜,油被包埋在该薄膜之内,得到含油的徽胶囊。
反之当把含有单体B的水溶液分散到油相中去.使其分散成非常小的水滴,再将单体A加人到油相中,则可获得含水的微胶囊,由于界面聚合法中连续相与分散相均必须提供活性单体,因此微胶囊化的效率高界而聚合法微胶囊化产品很多。
例如:甘油、水、药用润滑油、酶、血红蛋白等界面聚合法制备微胶囊的过程包括:①通过适宜的乳化剂形成油/水乳液或水/油乳液,使被包囊物乳化;②加人反应物以引发聚合,在液滴表面形成聚合物膜;③微胶囊从油相或水相中分离。
界面聚合
实验八己二胺与癸二酰氯的界面缩聚化工系毕啸天2010011811一、实验目的1.复习缩聚反应原理。
2.掌握界面缩聚方法、类别、特点。
二、实验原理界面缩聚是指将反应单体分别分散在两相(或多相)体系中,聚合反应在相界面处进行的缩聚反应。
一般情况下,这类反应的速率常数都相当高,为不可逆反应。
反应温度通常为常温。
在聚合反应过程中,在相界面上形成的聚合物膜会对分布于界面两侧的单体分子反应产生一定阻碍,这就使得聚合反应主要发生在扩散到截面的单体与增长链之间,而且低温下副反应也少,从而有利于得到高分子质量的聚合物;聚合场所不在单体溶液中,因此尽管也存在最佳单体配比,但对于投料比要求相对不太严格;聚合物通过沉淀析出或以聚合物膜或丝的形式连续拉出,容易分离;界面上高的反应速率也使反应时间大大缩短。
常见的界面缩聚工艺包括静态界面缩聚和动态界面缩聚两种方法。
本实验利用不搅拌的界面缩聚(即静态界面缩聚)可以合成两种脂肪二胺和二元酰氯的聚合物。
不搅拌的界面缩聚可以在实验中直观地反映界面聚合的原理和特点,通过多次观察界面的形成和聚合的发生掌握界面缩聚的方法和影响因素。
反应方程式:NH2NH2+ClOCln nN H HNO**+2n H2O界面缩聚三、实验药品2、表中密度均指相对密度,以水为基准1;3、表中熔点、沸点单位均为摄氏度。
四、实验仪器50mL烧杯2只、50mL量筒、玻璃棒、镊子六、实验注意事项1.烧杯要洗净干燥,否则酰氯一遇到水即会迅速水解。
2.应将己二胺溶液倒入癸二酰氯溶液中。
癸二酰氯溶解于四氯化碳中,四氯化碳的密度大于水。
如果将癸二酰氯倒入己二胺溶液中,则癸二酰氯会下沉,无法形成稳定的界面。
3.随着实验进行,下层液体的颜色会越来越浅。
反应接近完全后,应当适当搅拌使反应物完全反应,再将液体回收。
七、参考文献1.《高分子化学》,唐黎明、庹新林编著,清华大学出版社2.《高分子化学实验与技术》,杜奕编著,清华大学出版社八、思考题8.1 在界面缩聚中,界面的作用是什么?为聚合提供反应场所。
膜与膜过程_第二章_膜材料与膜制备(3)
2、复合膜制备工艺(不对称膜)
相转化法制膜的缺点:膜分离层较厚:0.25~1μm;在高压 下由于高分子易压实,因此膜的透水量下降。相转化法膜 的压密多发生在表面致密层与多孔支撑层之间的过渡层。 先分别制备致密皮层和多孔支撑层,减少致密层的厚度, 同时消除易引起压密的过渡层,从而提高膜的透水速度和 抗压密性。这是最初复合膜工艺开发的基本思路。 反渗透膜和纳滤膜多为复合膜,将高分子复合到支撑膜上 的方法主要有:高分子溶液涂敷(Coating),界面聚合 (Intefacial condensation), 原位聚合(Insitu polymerization), 等离子聚合(Plaxma polymerization) 等。其中以界面聚合法和原位聚合法应用最广。
4、无机膜制备工艺
无机膜可分致密膜、多孔膜及复合非对称膜三种。 无机膜的制备方法与材料和种类、膜的结构及孔径 范围密切相关。有多种制膜工艺:悬浮粒子法、溶 胶-凝胶(Sol-gel)法、阳极氧化法、化学气相沉 积法(CVD)、分相法和水热合成法等。 致密膜为金属或固体电解质膜。钯等金属膜的主要 制备方法有电镀法、化学镀法、化学气相沉积法, 浇铸及辗压法以及物理气相沉积法。膜厚为几个微 米至几个毫米。氧化物致密膜常采用挤出和等静压 法成型,其制备过程包括粉料制备、成型和干燥烧 结三个基本步骤。
(1)浸沉凝胶相转化制膜工艺
是制造皮层与支援层同时形成的非对称反渗透膜的各种制 膜工艺中最重要的一种方法。浸沉凝胶法制备的反渗透膜 在形态结构上具有非对称性,它是Loab和Sourirajan在 1960年研究醋酸纤维素反渗透膜时发现的,后人称之为LS法。 L-S法制膜工艺首先将膜材料与溶剂等配制成一个均匀的 高分子浓溶液(称铸膜液Casting Solution),然后将铸 膜液倾浇在一支撑物(职平板玻璃或聚酯无纺布)上,用 刮刀使它成一均匀薄层。该层厚度一般在50~500nm。随 即将其同玻璃板一起放入一个液体槽(凝胶槽)中,槽中 液体(凝胶液) 对铸膜液中膜材料是不溶的,而对溶剂 等则是互溶的。在槽中,铸膜液中溶剂不断向凝胶液扩散, 而与此同时凝胶液也不断扩散进入铸膜液中,当这种双向 扩散进行到一定程度后,原来附在玻璃上的一薄层铸膜液 就通过凝胶过程变成一张高分子薄膜了。
界面聚合法制备复合膜
amine
- log 3 (poct)
A·105 (LΠm2 hPa)
rejection MgSO4 Na2SO4
( %)
( %)
ζ at pH = 6 (mV)
PIP
1150 616
93
95
- 70
DAP 2184 818
72
89
- ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
DAPP 1143 312
75
35
+ 15
EAP 1157 311
(No. 2005CB623800) 、教育部博士点基金项目 (2005CB623800) 和中国博士后科学基金项目 (20060400617) 资助 3 3 通讯联系人 e2mail :peiyiwu @fudan. edu. cn
第9期
汤蓓蓓等 界面聚合法制备复合膜
·1429 ·
应 ,从而在多孔支撑体上形成一很薄的致密层[11] 。 如图 1 所示 ,将支撑体 (通常是微滤或超滤膜)
polyimidecompositemembranefromterephthaloylchloride43diamine苯二胺界面聚合得到一种带有亲水交联结构的表面活性聚酰胺层这种带有亲水交联结构的复合膜对有机水溶液显示出了良好的分离效果arthur38等以金刚烷2262二酮21反渗透膜该膜对含盐的溶液具有很高的渗透性和分离性能312多元酚与多元酰氯的界面聚合进行界面聚合的水相单体除多元胺外多元酚也是常见的水相单体4647和均苯三甲酰氯为活性单体在聚砜多孔支撑体上界面聚合制备了聚酯复合纳滤膜所形成的膜表面较光滑并且不均匀地分布着尺寸不规则的颗粒聚集体有的甚至颗粒体消失对应的膜通量较高截留率较低因此与tmc的反应能力降低生成的聚合物分子量复合膜表面活性层致密度下降从而使得最终复合膜的通量增加而截留率降低ohso2oh313新型多元胺与多元酰氯的界面聚合为了改善膜的性能以适应各种工业的特殊需近年来研究者们尝试制备出新的多元胺和多元酰氯来用于复合膜的制备
界面聚合反应原理
界面聚合反应原理宝子们!今天咱们来唠唠一个超有趣的化学现象——界面聚合反应。
界面聚合反应啊,就像是一场在两个不同世界边界上的魔法舞会。
想象一下,有两种不同的化学物质,它们各自待在自己的小天地里,就像两个不同的小团体。
一个在这边,一个在那边,中间有个界限分明的边界,就像两个小王国中间有条明确的国境线。
通常呢,这两种化学物质一种是溶解在有机相里的,另一种是溶解在水相里的。
这就好比一个小团体喜欢在油乎乎的环境里玩,另一个小团体就喜欢在水的世界里撒欢。
这两种相啊,就像油和水一样,不太能混到一块儿去,各有各的地盘。
当这两个小团体在界面上相遇的时候,哇塞,神奇的事情就发生了。
它们就像是看到了彼此的灵魂伴侣一样,开始迅速地牵手、结合。
这些化学物质的分子就像是一个个小舞者,在界面这个大舞台上,找到自己的舞伴,然后紧紧相拥。
它们之间通过化学反应,形成了长长的聚合物链。
这就好比小舞者们手拉手,连成了一条长长的彩带,而且这条彩带还会越变越长呢。
你知道吗?这个反应速度有时候快得惊人。
就像闪电侠一样,一瞬间,界面上就开始出现聚合物了。
这是因为在界面上,反应物的浓度相对比较高。
就像在一个派对上,大家都集中在门口那块儿,很容易就碰到彼此,然后开始互动起来。
而且啊,这种反应形成的聚合物膜往往具有一些独特的性能。
比如说,它可能会有很好的阻隔性能,就像一堵超级厉害的墙,能把一些东西挡在外面,不让它们通过。
界面聚合反应在我们的生活里也有好多好多的应用呢。
比如说,在制造一些特殊的薄膜材料的时候就会用到它。
就像我们手机屏幕上的保护膜,可能就是通过界面聚合反应制造出来的哦。
还有一些包装材料,用这种方法制造出来的薄膜可以很好地保护里面的东西,不让氧气啊、水汽啊这些捣蛋鬼进去破坏。
再说说在纺织行业吧。
有些布料需要特殊的处理,让它变得更耐磨、更防水之类的。
界面聚合反应就可以大显身手啦。
它能在布料的纤维表面形成一层聚合物的保护膜,就像给布料穿上了一层坚固又防水的铠甲。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
界面缩聚的特点
界面缩聚反应对单体纯度和功能
基等摩尔比要求不严格,但必需
1
能溶于两种互不相溶的溶剂;
界面缩聚反应速度快,因此需
要采用高反应性能的单体;
3
反应温度低,可避免因高温
而导致的副反应,有利于高
5
熔点耐热聚合物的合成;
界面缩聚反应为不可逆反应,
2
生成的小分子副产物可被溶剂
中某以物质所消耗吸收;
反应在25~42 ℃和近常压条件下进行,产物为多相混合 物。聚碳酸酯进入有机相被溶解,氢氧化钠、双酚 A 钠 盐及副产物氯化钠则溶于无机相。有机相经洗涤、脱盐、 脱溶剂、沉淀、干燥等纯化工序后得到聚碳酸酯。
聚碳酸酯树脂
1.要提高产物分子量,在缩 聚阶段保持一定碱性是必要 的。缩聚终点也是靠碱度来 控制的。因此,严格控制反 应过程 p H 值是确保反应正 常进行及产品质量的关键。
优点: (1)具有聚酯薄膜相类似的光泽,无色,透明(透明度
可与醋酸纤维素相比),强度可与聚酯、尼龙并列。耐冲击性 能非常好。 (2)耐热、耐寒性好,耐加压杀菌,耐冷冻,耐低 温性胜过聚酯。 (3)耐油性强,利用其透气性、吸水、吸潮性 小的优点,可制作蒸煮食品包装袋。
用途:大部分用于电工、照像方面。由于它具有阻止紫外线
界面缩聚的分类
按体系相状态
界 面 缩 聚
按工艺方法
气──液相界面缩聚 液──液相界面缩聚 固──液相界面缩聚
静态界面缩聚
动态界面缩聚
界面缩聚的类型
液──液相界面缩聚
树脂品种
聚酰胺 聚磺酰胺
相互反应的单 体
溶于水相的单 溶于有机相的
体
单体
二元胺
二元酰氯
二元胺
二元磺酰氯
聚氨酯
二元胺
双氯甲酸酯
气──液相界面缩聚
界面聚合的定义
概述 (1)它可使许多在高温下不稳定因而不能采用熔融缩聚方法的单体 顺利地进行缩聚反应,主要适用于分别存在于两相中的两种反应活 性高的单体之间的缩聚反应。
(2)发生在气──液相,液──液相,固──液相界面之间,实际应 用主要是以液──液相界面反应为主。它适用于合成聚酰胺、聚芳酯、 聚碳酸酯、聚亚胺酯等。
界面缩聚(interfacial polycondensation)也叫界面聚合(interfacial polymerization), 是一种单体聚合反应。将两种活性单体分别溶解在两种不互溶的溶剂中,再将这两种溶 液倒在一起,在两液相的界面上进行不可逆的缩聚反应,聚合产物不溶于溶剂,在界面 析出。
透过的性能好和塑料异味小的特点,用作食品包装材料是很 好的。
聚碳酸酯树脂 目前聚碳酸酯的工业化生产基本上都是采用界面缩聚光气法, 其工艺流程如图所示。
聚碳酸酯树脂
二步缩聚法是传统的界面缩聚法。此法分两步进行,即 光气化阶段和缩聚阶段。 (1)双酚 A 钠盐溶液被送入光气反应釜,以二氯甲烷 为溶剂,通入光气,光气溶于二氯甲烷中形成有机相, 和无机相双酚 A 钠盐溶液在两相界面进行反应生成低分 子量的聚酸酯(光气化阶段)。 (2)然后加入催化剂(一般为三乙胺)和氢氧化钠,低分 子聚碳酸酯再经缩聚得到高分子聚碳酸酯(缩聚阶段)。
2.采用分子量控制剂是控制分子 量的有效方法,是在缩聚阶段 加人一定量的单羟基化合物, 如苯酚、对叔丁基苯酚、乙醇 胺等,去与大分子链端基作用, 封锁活性端基,以终止链的增 长。
PART Four
界面聚合的优缺点
界面聚合的优点
工艺技术路线成熟,适合大 规模和连续生产;
易制得高相对分子质量的聚碳酸 酯,产品分子量可达到 1.5―2.0×10(5);
结束语
4
界面缩聚反应受单体在溶剂 中扩散速率控制;
界面缩聚反应温度较低,过程的
6
设备比较简单,但溶剂消耗量较
大,设备的利用率较低。
PART TWO
界面聚合的类型
界面聚合的分类
例如:己二酰氯与己二胺之间的界面缩聚
合成聚酰胺
将己二胺溶于水(加适量碱以中和副产 物HCl),将己二酰氯溶于氯仿,放在 烧杯中,于界面处很快反应成膜,不 断将膜拉出.新的聚合物可以在界面 处不断形成,并可抽成丝(如图所示)。
PART Five
总结
结束语
界面聚合技术在膜材料的制备、微胶囊制备、 纤维材料及新型材料制备中的研究和应用,促 进了材料制备的发展。尽管界面聚合技术在某 些方面还存在不足,但随着国内外学者对界面 聚合技术研究的深入,例如对界面反应模型的 研究、界面聚合动力学研究等,界面聚合技术 的应用将更加广泛。
界面聚合
汇报人:胡代鹏
目录页 catalog
1 界面聚合的来源 2 界面聚合的类型 3 界面聚合的产品 4 界面聚合的优缺点 5 总结
PART ONE
界面聚合的来源
界面聚合的定义
1957年P.W.Morgan提出的界面缩聚方法,是缩聚高分子合成的—个重大进 展。这种方法是在多相(一般为两相)体系中,在相界面处进行的缩聚反应。它 已成为聚碳酸酯的主要生产方法,并广泛用于实验室及小规模合成聚酰胺、聚 砜、含磷缩聚物及其它耐高温缩聚物。
反应条件温和,在常温、常 压下进行反应,对设备要求 较低;
产品质量好,成本低。
界面聚合的缺点
聚合过程中使用大量剧毒光气和 有机溶剂,环境污染严重;
后处理工艺繁杂,且清洗和纯化会 产生大量的废水;
活性高的单体如二元酰氯合成成 本高,反应中需要回收大量的溶 剂以及设备体积庞大。
副产物难于从聚合物中除去,导致 生产的聚碳酸酯含有卤素类杂质, 影响产品的性能
树脂品种
聚碳酸酯 聚脲
相互反应的 单体 气相中
光气 光气
液相中
双酚A 二元胺
聚酰胺
二元酰氯
二元胺
PART Three
界面聚合的产品
聚碳酸酯树脂
聚碳酸酯薄膜是拥有碳酸酯结构的树脂的总称。聚碳酸酯的 化学名为 2,2 - 双( 4 - 羟基苯基)丙烷聚碳酸酯,常缩写 为 PC( Polycarbonate) ,它是一种无味、无毒、透明的无定形 热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的 总称,结构式如图所示。