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γ甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷/丙烯酸酯、苯乙烯共聚合反应的研究

作　者: 高姗姗
导　师: 高俊刚；赵洪池
学　校: 河北大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 有机硅 丙烯酸酯 苯乙烯 溶液聚合 乳液聚合
分类号: O631.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


以含碳碳双键的有机硅氧烷活性单体和丙烯酸酯、苯乙烯类单体共聚可以对聚合物进行改性,共聚物在使用过程中硅氧烷部分水解缩合形成自交联的网状结构,提高了其耐水性、耐溶剂性和耐污性,成为具有优异性能的新材料。本文分别采用溶液聚合法和乳液聚合法,合成了γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPMA)改性的丙烯酸酯、苯乙烯共聚物,并对其结构进行了表征。(1)采用溶液聚合法,以乙酸丁酯为溶剂,制备了甲基丙烯酸甲酯(MMA)/TMSPMA共聚物。用红外光谱仪、核磁共振仪和热重分析仪对共聚物进行了表征。研究了反应温度、引发剂浓度对溶液聚合转化率的影响。结果表明：红外谱图中1085cm-1处Si-O-C键的吸收峰和核磁共振谱图中δ=0.67处Si的α位氢核共振峰,都证明TMSPMA已经与MM共聚；升高反应温度、延长反应时间和增大引发剂浓度都提高了聚合反应转化率；未交联的共聚物热稳定性随TMSPMA浓度增加而下降：有机硅烷交联后,共聚物(单体浓度比16：1)的起始分解温度为250℃,具有较高的热稳定性。(2)以阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)和非离子型乳化剂辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂(SDS/OP-10),通过乳液共聚合反应分别制备了有机硅改性的MMA/丙烯酸丁酯(BA)乳液和苯乙烯(St)/BA乳液。用红外光谱仪和热重分析仪对共聚物进行了表征。结果表明：TMSPMA与MMA/BA、St/BA发生了有效的共聚合反应；加入TMSPMA后,提高了共聚物的起始热分解温度。并对乳液共聚合体系表观动力学进行了初步研究；测定了反应温度、引发剂、乳化剂用量以及TMSPMA摩尔浓度对乳液共聚合反应速率的影响,得到了聚合反应的表观活化能和表观动力学方程。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-22
  1.1 引言  10
  1.2 乳液聚合  10-14
    1.2.1 乳液聚合概述  10-11
    1.2.2 乳液聚合的研究进展  11-12
    1.2.3 乳液聚合机理  12-14
  1.3 丙烯酸乳液涂料研究  14-15
    1.3.1 丙烯酸乳液涂料概述  14
    1.3.2 丙烯酸乳液涂料改性方法  14-15
  1.4 有机硅改性丙烯酸酯的研究概况  15-22
    1.4.1 有机硅改性丙烯酸乳液的技术研究  16-17
    1.4.2 有机硅改性丙烯酸树脂的方法  17-22
第2章 γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷/甲基丙烯酸甲酯溶液共聚合的研究  22-30
  2.1 前言  22
  2.2 实验部分  22-23
    2.2.1 主要原料  22
    2.2.2 主要设备  22-23
    2.2.3 共聚物的制备及转化率测定  23
    2.2.4 性能测试及表征  23
  2.3 结果与讨论  23-28
    2.3.1 共聚物红外光谱分析  23-24
    2.3.2 核磁共振分析  24-25
    2.3.3 热失重分析  25-26
    2.3.4 反应温度、引发剂摩尔浓度对聚合反应速率的影响  26-28
  2.4 结论  28-30
第3章 γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷/丙烯酸酯乳液共聚合的研究  30-40
  3.1 前言  30
  3.2 实验部分  30-32
    3.2.1 主要原料  30
    3.2.2 主要设备  30-31
    3.2.3 共聚物的制备  31
    3.2.4 性能测试及结构表征  31-32
  3.3 结果与讨论  32-39
    3.3.1 共聚物红外光谱分析  32
    3.3.2 热失重分析  32-33
    3.3.3 乳液共聚合表观动力学分析  33-39
  3.4 结论  39-40
第4章 γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷/苯乙烯/丙烯酸丁酯乳液共聚合的研究  40-50
  4.1 前言  40
  4.2 实验部分  40-42
    4.2.1 主要原料  40-41
    4.2.2 主要设备  41
    4.2.3 共聚物的制备  41
    4.2.4 结构表征及性能测试  41-42
  4.3 结果与讨论  42-48
    4.3.1 共聚物红外光谱分析  42
    4.3.2 热失重分析  42-43
    4.3.3 乳液共聚合表观动力学分析  43-48
  4.4 结论  48-50
全文结论  50-51
参考文献  51-56
致谢  56-57
硕士研究生期间发表及待发论文  57-58

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 聚合反应、缩聚反应
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