学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

三光气法双酚A型聚碳酸酯的合成与表征

作　者: 豆海华
导　师: 姚日生
学　校: 合肥工业大学
专　业: 应用化学
关键词: 三光气双酚A型聚碳酸酯超高分子量聚碳酸酯界面缩聚乳液缩聚热稳定性结晶性
分类号: TQ323.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 283次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本论文采用三光气替代光气合成双酚A型聚碳酸酯，将三光气溶于二氯甲烷溶液构成油相与双酚A溶于氢氧化钠溶液构成的水相组成液液反应体系，通过对反应过程、工艺条件等的实验考察与理论分析，合成出超高分子量双酚A型聚碳酸酯，并对反应过程与机理进行了初步探索。首先通过测量三光气的二氯甲烷溶液与双酚A钠盐构成的液液反应体系中水相的电导率值、PH值，对静态状态下的反应进行了实验研究。并借助对实验结果及表观现象变化的分析，对反应过程与反应机理进行了初步探讨。研究结果表明：反应须在催化剂的催化作用下，才能顺利进行，不然不但反应时间太长，且反应不完全；通过对几种催化剂的比较发现，三乙胺作为催化剂效果最好；扩大界面面积有利于反应的进行，反应符合界面缩聚特征。但随后进行的实验表明高速搅拌状态下反应过程与产品特征与界面缩聚截然不同，通过对高速搅拌状态下缩聚反应过程的理论分析与推理，发现随着搅拌速度的提高，反应实际上已经从界面缩聚逐步过渡到乳液缩聚。在上述实验研究基础上，通过实验考察单体混合方式对收率及产物分子量的影响，建立了逐滴滴加三光气二氯甲烷溶液的反应装置。然后对单体浓度、反应温度、反应时间、滴加速度、搅拌速度、溶剂用量及加入方式、催化剂用量及加入方式、碱浓度、扩链剂等工艺条件进行了详细的实验研究。最终制备出重均分子量达到172000，分子量分布指数为1.413的超高分子量聚碳酸酯。并在实验中确定了多种控制分子量的方法。产品的热失重分析表明超高分子量聚碳酸酯的热稳定性相当好，在氮气氛围中的起始分解温度达到486℃，且常规的亚磷酸酯类抗氧剂对其同样适用，在空气氛围中，加入0.5份Igofos168抗氧剂，其起始分解温度既达到468℃。这意味着其可以通过升高加工温度的方法来降低分子量升高对其熔融粘度的影响，进行常规的成型加工。另外，还采用FTIR、DSC、XRD、偏光显微镜等手段，对产品的其它性能进行了表征。发现不同的后处理方式对产品结晶性有较大影响，丙酮沉淀的不结晶，而甲醇作沉淀剂则结晶。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-8
目录  8-12
插图清单  12-14
表格清单  14-15
第一章概述  15-25
  1 引言  15-16
  2 聚碳酸酯的用途  16-17
  3 聚碳酸酯的市场状况  17-20
    3.1 世界市场及生产状况  17
    3.2 国内市场及生产状况  17-18
    3.3 发展前景  18-20
  4 聚碳酸酯制备技术及发展趋势  20-21
    4.1 光气法  20
    4.2 酯交换法  20
    4.3 其他合成方法  20-21
  5 新型聚碳酸酯的制备技术及发展趋势  21-23
  6 本课题的研究内容  23-25
第二章静态反应过程与机理研究  25-36
  1 引言  25-26
  2 反应动力学模型  26-29
  3 仪器及药品  29
  4 实验  29-32
  5 结果与讨论  32-34
    5.1 PH值  32
    5.2 电导率变化情况讨论  32-34
  6 结论  34-36
第三章产品粘均分子量的测定  36-45
  1 引言  36-37
  2 聚碳酸酯分子量的测定  37-43
    2.1 原理  37-39
      2.1.1 粘度的定义及表示方法  37
      2.1.2 聚合物粘度的表示方法  37-38
      2.1.3 高分子溶液粘度的依赖性  38-39
      2.1.4 k值与a值的确定  39
    2.2 测量  39-43
      2.2.1 主要试剂及仪器  39-40
        2.2.1.1 主要试剂  39-40
        2.2.1.2 主要仪器  40
      2.2.2 测量方法一  40-42
        2.2.2.1 样品溶液的制备  40
        2.2.2.2 粘度计的清洗  40-41
        2.2.2.3 特性粘度的测量  41
        2.2.2.4 特性粘度的计算  41-42
        2.2.2.5 分子量的计算  42
      2.2.3 测量方法二  42-43
        2.2.3.1 试样溶液的配置  42
        2.2.3.2 粘度测定  42
        2.2.3.3 结果计算  42-43
      2.2.4 两种方法的比较  43
    2.3 乌氏粘度计的校正  43
    2.4 k值与a值的校正  43
  3 重均分子量及多分散性指数测定  43-45
    3.1 原理  43-44
    3.2 测量  44-45
第四章主要原料理化性质及纯度的检测  45-49
  1 引言  45
  2 主要原料及纯度的检验  45-49
    2.1 双酚A  45-47
      2.1.1 双酚A的主要理化性能  45-46
      2.1.2 双酚A主要化学性质  46
      2.1.3 双酚A纯度的检验  46-47
    2.2 三光气  47-49
      2.2.1 三光气主要理化性能  47
      2.2.2 三光气纯度的检验  47-49
        2.2.2.1 原理  47
        2.2.2.2 分析步骤  47-48
        2.2.2.3 分析结果的计算  48
        2.2.2.4 分析结果的表示  48-49
第五章三光气法双酚A型聚碳酸酯的合成  49-72
  1 引言  49-51
  2 仪器与药品  51-52
    2.1 仪器  51
    2.2 药品  51-52
  3 工艺条件的选择  52-67
    3.1 溶剂的选择  52-54
      3.1.1 三光气的溶解度试验  52-53
      3.1.2 双酚A的溶解度试验  53-54
        3.1.2.1 温度的影响  53
        3.1.2.2 碱的浓度的影响  53-54
      3.1.3 其它溶剂问题  54
    3.2 单体混合方式  54-56
    3.3 温度  56-59
    3.4 反应时间  59-60
    3.5 滴加速度  60-61
    3.6 催化剂  61-62
    3.7 投料比  62-64
    3.8 扩链剂  64-65
    3.9 碱用量及加入方式  65-66
    3.10 溶剂用量及加入方式  66
    3.11 加入不良溶剂改变分子量形态  66-67
  4 结论  67-69
  5 样品的合成  69-72
    5.1 合成方法  69
    5.2 后处理  69-70
      5.2.1 后处理方式1  70
      5.2.2 后处理方式2  70
    5.3 分子量的控制  70-72
      5.3.1 控制反应程度  70
      5.3.2 控制投料比  70
      5.3.3 控制单官能度单体所占份数  70-71
      5.3.4 控制反应温度  71
      5.3.5 调整搅拌速度  71
      5.3.6 滴加速度  71-72
第六章三光气法聚碳酸酯的表征  72-83
  1 引言  72
  2 实验部分  72-73
    2.1 原料及仪器  72-73
      2.1.1 主要原料  72
      2.1.2 主要仪器  72-73
  3 主要理化性能的检测  73-83
    3.1 凝胶色谱实验  73-74
    3.2 红外实验  74-75
    3.3 热失重分析实验  75-77
    3.4 聚碳酸酯结晶性能的研究  77-83
      3.4.1 DSC实验  78-79
      3.4.2 偏光显微镜实验  79-81
      3.4.3 X射线衍射实验  81
      3.4.4 红外实验  81-83
第七章结论  83-84
主要参考文献  84-87

三光气法双酚A型聚碳酸酯的合成与表征

内容摘要

全文目录

相似论文