第一章红外光谱
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由于马来酸酐分子上含有两个未反应的酸酐官能团, 我们可以利用酸碱滴定的方法测定马来酸酐的接枝率。
称取0.1g-0.2g接枝物放入50ml甲苯中,在沸腾状态下 溶解2h 以上,直至样品完全溶解。用0.01mol/L NaOH 溶液进行滴定,并用0.1%酚酞乙醇溶液作指示剂。为 保证滴定的准确性,可用0.01mol/L HCl进行反滴定。 接枝率Gr的定义为:每100g接枝物中MAH单体的克 数,计算公式为:
PP接枝MAH/St的工艺过程 (1)20gPP(075)溶于250ml沸腾的甲苯中,搅拌,直至完全溶解。 (2)恒温在95℃,依次加入MAH和St各6克,搅拌5min,加入600mg 过氧化苯甲酰(BPO),氮气保护下反应3h。 (3)出料,甲醇或丙酮絮凝,抽滤,自然风干至恒重。
PP接枝MAH/St接枝率的测定 将PP接枝物放入索氏抽提器中,用丙酮淋洗24小时。抽 掉未反应的单体 及可能生成的均聚物和共聚物。抽提结束后,将接枝 物放入真空烘箱中,60℃下干燥12h以上备用。
面临的难题2:当粘土以纳米片层的形式分散在PP中后,如何保证片层的均 匀分布而不团聚,如何使PP基体与片层具有良好的界面作用。
解决方案: 课题组最终采用原位接枝PP同时插层有机蒙脱土的方法,希望引入的接枝单体在接枝PP 的同时,生成的PP接枝链能够靠化学力的作用插入到粘土片层中去,并依靠极性基团与粘 土片层产生良好的结合力,这样PP的接枝物不但起到了大分子插层剂的作用,使粘土片层 得以扩大,而且PP接枝物与粘土片层良好的界面作用,保证了粘土片层稳定、均匀地分散 在基体中,故PP接枝物同时又起到了大分子相容剂的作用。课题组采用马来酸酐(MAH) 作为接枝单体,主要是因为PP接枝MAH体的研究较多、应用也最广,引入MAH后,可改善复 合材料的粘结性和涂饰性,同时由于MAH具有可二次反应的酸酐基团,有利于进一步与橡 胶或弹性体共混复合(如PP/粘土/EPDM三元复合体系),给该复合体系留下了广阔的发展 和研究空间。 引入共单体St的目的是为了提高MAH的接枝率。
即使经过上述处理,在小炼油厂生产的柴油中用红外 吸收仍测得大量双键的存在???
合 成 高 分 子 材 料 的 主 要 过 程
加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合,一方面能够使重质 油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品,另一方面又 可以防止生成大量的焦炭,而且还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱 除,并使烯烃饱和。加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出特 点。
甘油红外谱图
中科院上海有机化学研究所提供
废旧塑料橡胶炼制柴油
大 型 石 油 炼 化 装 置
新炼汽、柴油都含有碱性氮等各种胶质、杂质物以及不饱和双键, 遇见空气会迅速氧化变色,使油品 质量大受影响。然而迄今为止, 所有汽、柴油脱色 、除杂基本上都一律采用强酸搅拌、沉渣处理 法,对 油品损失严重、沉渣污染严重。 很多文献称使用千分之几至万分之几 的乙二胺或其他活性胺,即 可很好除去双键,大大稳定油品的颜色品质。
小型炼油厂无能力购置高压加氢装置,导致裂化 得到的柴油含有大量不饱和烃及硫、氮、氧等变 色基团,尤其是大量的双键不可能通过添加助剂 的方式除去!!-这就是小炼油厂柴油不断变色、 凝胶的原因。
双单体马来酸酐/苯乙烯(MAH/St) 接枝聚丙烯的研究
需要解决的难题及创新点
面临的难题1:PP属非极性大分子且分子量大,与高极性高表面能的粘土片 层缺乏有效的结合力,PP大分子链很难靠机械力的作用插入 到粘土片层中使片层间距得到充分的扩大,不能使粘土以纳 米片层的形式分散在PP中。
聚乙烯
聚 丙 烯
多重内反射光谱在聚合物表面的应用
粗甘油的鉴定
源自文库
粗甘油是一种高浓度、无色、无气味、且有甜味的黏糊状液体。 它有极强的溶解力,易溶于水和酒精,但难溶于油脂。
粗甘油的可能成分:
1、甘油含量
80%-90%
2、杂质含量
10% MAX
3、含水量
10% MAX
加氢裂化的化学反应 烃类在加氢裂化条件下的反应方向和深度,取决于烃的组成、催化剂性能以及操作条件,主要发生的反应类 型包括裂化、加氢、异构化、环化、脱硫、脱氮、脱氧以及脱金属等。 ① 烷烃的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,烷烃主要发生C-C键的断裂反应,以及生成的不饱和分子碎片 的加氢反应,此外还可以发生异构化反应。 ② 环烷烃的加氢裂化反应。加氢裂化过程中,环烷烃发生的反应受环数的多少、侧链的长度以及催化剂性质 等因素的影响。单环环烷烃一般发生异构化、断链和脱烷基侧链等反应;双环环烷烃和多环环烷烃首先异构 化成五元环衍生物,然后再断链。 ③ 烯烃的加氢裂化反应。加氢裂化条件下,烯烃很容易加氢变成饱和烃,此外还会进行聚合和环化等反应。 ④ 芳香烃的加氢裂化反应。对于侧链有三个以上碳原子的芳香烃,首先会发生断侧链生成相应的芳香烃和烷 烃,少部分芳香烃也可能加氢饱和生成环烷烃。双环、多环芳香烃加氢裂化是分步进行的,首先是一个芳香 环加氢成为环烷芳香烃,接着环烷环断裂生成烷基芳香烃,然后再继续反应。 ⑤ 非烃化合物的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,含硫、氮、氧杂原子的非烃化合物进行加氢反应生成相 应的烃类以及硫化氢、氨和水。
4、MONG
2.5% MAX
5、有机物挥发残留
2.5% MAX
6、未除糖
7、含油量
0.5% MAX
甘油,学名 丙三醇,是重要的化工及聚合物原 料。
性质:无色透明粘稠液体。味甜,具有吸湿性, 可燃。熔点17.8℃(18.17℃,20℃)。沸点 290℃(分解),263.0℃(53.2kPa),240.0℃ (26.6kPa)167.2℃(1.33kPa)153.8℃ (0.665kPa),125.5℃(0.133kPa),闪点 (开杯)177℃,相对密度1.26362(20/20℃), 自燃点392.8℃,折射率1.4746,粘度(20℃) 1499mPa·s,蒸气压(100℃)26Pa,表面张力 (20℃)63.4mN/m。
称取0.1g-0.2g接枝物放入50ml甲苯中,在沸腾状态下 溶解2h 以上,直至样品完全溶解。用0.01mol/L NaOH 溶液进行滴定,并用0.1%酚酞乙醇溶液作指示剂。为 保证滴定的准确性,可用0.01mol/L HCl进行反滴定。 接枝率Gr的定义为:每100g接枝物中MAH单体的克 数,计算公式为:
PP接枝MAH/St的工艺过程 (1)20gPP(075)溶于250ml沸腾的甲苯中,搅拌,直至完全溶解。 (2)恒温在95℃,依次加入MAH和St各6克,搅拌5min,加入600mg 过氧化苯甲酰(BPO),氮气保护下反应3h。 (3)出料,甲醇或丙酮絮凝,抽滤,自然风干至恒重。
PP接枝MAH/St接枝率的测定 将PP接枝物放入索氏抽提器中,用丙酮淋洗24小时。抽 掉未反应的单体 及可能生成的均聚物和共聚物。抽提结束后,将接枝 物放入真空烘箱中,60℃下干燥12h以上备用。
面临的难题2:当粘土以纳米片层的形式分散在PP中后,如何保证片层的均 匀分布而不团聚,如何使PP基体与片层具有良好的界面作用。
解决方案: 课题组最终采用原位接枝PP同时插层有机蒙脱土的方法,希望引入的接枝单体在接枝PP 的同时,生成的PP接枝链能够靠化学力的作用插入到粘土片层中去,并依靠极性基团与粘 土片层产生良好的结合力,这样PP的接枝物不但起到了大分子插层剂的作用,使粘土片层 得以扩大,而且PP接枝物与粘土片层良好的界面作用,保证了粘土片层稳定、均匀地分散 在基体中,故PP接枝物同时又起到了大分子相容剂的作用。课题组采用马来酸酐(MAH) 作为接枝单体,主要是因为PP接枝MAH体的研究较多、应用也最广,引入MAH后,可改善复 合材料的粘结性和涂饰性,同时由于MAH具有可二次反应的酸酐基团,有利于进一步与橡 胶或弹性体共混复合(如PP/粘土/EPDM三元复合体系),给该复合体系留下了广阔的发展 和研究空间。 引入共单体St的目的是为了提高MAH的接枝率。
即使经过上述处理,在小炼油厂生产的柴油中用红外 吸收仍测得大量双键的存在???
合 成 高 分 子 材 料 的 主 要 过 程
加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合,一方面能够使重质 油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品,另一方面又 可以防止生成大量的焦炭,而且还可以将原料中的硫、氮、氧等杂质脱 除,并使烯烃饱和。加氢裂化具有轻质油收率高、产品质量好的突出特 点。
甘油红外谱图
中科院上海有机化学研究所提供
废旧塑料橡胶炼制柴油
大 型 石 油 炼 化 装 置
新炼汽、柴油都含有碱性氮等各种胶质、杂质物以及不饱和双键, 遇见空气会迅速氧化变色,使油品 质量大受影响。然而迄今为止, 所有汽、柴油脱色 、除杂基本上都一律采用强酸搅拌、沉渣处理 法,对 油品损失严重、沉渣污染严重。 很多文献称使用千分之几至万分之几 的乙二胺或其他活性胺,即 可很好除去双键,大大稳定油品的颜色品质。
小型炼油厂无能力购置高压加氢装置,导致裂化 得到的柴油含有大量不饱和烃及硫、氮、氧等变 色基团,尤其是大量的双键不可能通过添加助剂 的方式除去!!-这就是小炼油厂柴油不断变色、 凝胶的原因。
双单体马来酸酐/苯乙烯(MAH/St) 接枝聚丙烯的研究
需要解决的难题及创新点
面临的难题1:PP属非极性大分子且分子量大,与高极性高表面能的粘土片 层缺乏有效的结合力,PP大分子链很难靠机械力的作用插入 到粘土片层中使片层间距得到充分的扩大,不能使粘土以纳 米片层的形式分散在PP中。
聚乙烯
聚 丙 烯
多重内反射光谱在聚合物表面的应用
粗甘油的鉴定
源自文库
粗甘油是一种高浓度、无色、无气味、且有甜味的黏糊状液体。 它有极强的溶解力,易溶于水和酒精,但难溶于油脂。
粗甘油的可能成分:
1、甘油含量
80%-90%
2、杂质含量
10% MAX
3、含水量
10% MAX
加氢裂化的化学反应 烃类在加氢裂化条件下的反应方向和深度,取决于烃的组成、催化剂性能以及操作条件,主要发生的反应类 型包括裂化、加氢、异构化、环化、脱硫、脱氮、脱氧以及脱金属等。 ① 烷烃的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,烷烃主要发生C-C键的断裂反应,以及生成的不饱和分子碎片 的加氢反应,此外还可以发生异构化反应。 ② 环烷烃的加氢裂化反应。加氢裂化过程中,环烷烃发生的反应受环数的多少、侧链的长度以及催化剂性质 等因素的影响。单环环烷烃一般发生异构化、断链和脱烷基侧链等反应;双环环烷烃和多环环烷烃首先异构 化成五元环衍生物,然后再断链。 ③ 烯烃的加氢裂化反应。加氢裂化条件下,烯烃很容易加氢变成饱和烃,此外还会进行聚合和环化等反应。 ④ 芳香烃的加氢裂化反应。对于侧链有三个以上碳原子的芳香烃,首先会发生断侧链生成相应的芳香烃和烷 烃,少部分芳香烃也可能加氢饱和生成环烷烃。双环、多环芳香烃加氢裂化是分步进行的,首先是一个芳香 环加氢成为环烷芳香烃,接着环烷环断裂生成烷基芳香烃,然后再继续反应。 ⑤ 非烃化合物的加氢裂化反应。在加氢裂化条件下,含硫、氮、氧杂原子的非烃化合物进行加氢反应生成相 应的烃类以及硫化氢、氨和水。
4、MONG
2.5% MAX
5、有机物挥发残留
2.5% MAX
6、未除糖
7、含油量
0.5% MAX
甘油,学名 丙三醇,是重要的化工及聚合物原 料。
性质:无色透明粘稠液体。味甜,具有吸湿性, 可燃。熔点17.8℃(18.17℃,20℃)。沸点 290℃(分解),263.0℃(53.2kPa),240.0℃ (26.6kPa)167.2℃(1.33kPa)153.8℃ (0.665kPa),125.5℃(0.133kPa),闪点 (开杯)177℃,相对密度1.26362(20/20℃), 自燃点392.8℃,折射率1.4746,粘度(20℃) 1499mPa·s,蒸气压(100℃)26Pa,表面张力 (20℃)63.4mN/m。