学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

多官能度引发体系增韧苯乙烯系树脂的研究

作　者: 王淑敏
导　师: 李杨
学　校: 大连理工大学
专　业: 高分子材料
关键词: 多官能度引发剂 TEMPO 增韧苯乙烯系树脂本体聚合性能
分类号: TQ330.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 64次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在应用橡胶增韧聚苯乙烯的诸多工艺中,本体法聚合工艺受到人们的广泛关注,具有工艺流程短、装置建设费用低、HIPS和ABS等生产工艺可切换等优点,是一种正在发展中的工艺,前景广阔。本文首次采用三官能度过氧化物3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷(TETMTPA)为引发剂、以低顺式聚丁二烯橡胶为增韧剂,采用本体法聚合苯乙烯制备HIPS、ABS树脂;以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)为稳定自由基,分别以三官能度引发剂、双官能度引发剂引发苯乙烯本体聚合制备HIPS。对本体法制备HIPS、ABS树脂中各工艺条件对预聚合反应动力学、相转变的影响进行了系统的研究、并对聚合物的结构和性能的关联规律进行了研究。结果表明:1.采用本体法制备HIPS树脂,不论是引发剂用量相同还是官能度用量相同,TETMTPA引发得到的聚合物的平均分子量都比BPO引发得到的聚合物的平均分子量要高,相应的分子量分布也窄;温度越高,聚合反应速率越快,相转变越早,聚合物拉伸强度、断裂伸长率越低;引发剂用量越高,聚合反应速率越快,聚合物拉伸强度、断裂伸长率越高;橡胶用量越高,聚合反应速率越低,相转变越晚,聚合物平均分子量降低,橡胶用量为15%时,聚合物拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度均最高;增韧剂不同时,聚合反应速率由大到小依次为:9004胶＞700A胶＞720A胶,相转变影响不大;乙苯作为稀释剂及链转移剂,可以减缓反应速率,推迟相转变的发生,乙苯用量的增大不利于聚合物拉伸强度、冲击强度的提高。2.在本体法制备HIPS树脂聚合体系中,引入稳定自由基TEMPO,我们发现:TEMPO用量增加,聚合反应速率降低,对相转变影响不大,聚合物分子量分布变窄,平均分子量也有下降的趋势,伸长率和冲击强度减小。3.采用本体法制备ABS树脂,引发剂用量越多,聚合反应速率越快,相转变发生的越早,聚合物的丙烯腈含量、接枝率增加,分子量分布变窄;9004胶比700A胶聚合反应速率要快,9004胶种发生相转变最早,SIBR胶种发生相转变最晚。增韧剂700A、9004、SIBR对应聚合物的分子量分布依次变窄,丙烯腈含量依次增大;不论是引发剂浓度相同,或者官能团浓度相同的条件下,四官能引发剂的引发速率要比三官能引发剂的引发速率快很多,三官能度引发剂引发聚合所得聚合物的平均分子量较大,分布也最宽,但丙烯腈含量、接枝率降低;随着聚合反应的进行,反1,4结构含量大幅减少,1,2结构含量略微减少,顺1,4结构含量增多。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-31
  1.1 高抗冲聚苯乙烯  10-17
    1.1.1 HIPS生产工艺  10-11
    1.1.2 影响HIPS性能的因素  11-14
    1.1.3 HIPS增韧机理  14-17
  1.2 丙烯腈-苯乙烯-丁二烯树脂  17-21
    1.2.1 ABS各生产工艺比较  18-19
    1.2.2 影响ABS性能的因素  19-20
    1.2.3 ABS的增韧机理  20-21
  1.3 苯乙烯系聚合用自由基引发剂概述  21-28
    1.3.1 单官能度引发体系引发苯乙烯自由基聚合  22-23
    1.3.2 双官能度引发体系引发苯乙烯自由基聚合  23-25
    1.3.3 多官能度引发体系引发苯乙烯自由基聚合  25-28
  1.4 TEMPO存在下的活性自由基聚合  28-29
    1.4.1 反应机理  28-29
    1.4.2 反应体系  29
  1.5 课题的提出及研究内容  29-31
2 实验部分  31-36
  2.1 原材料  31-33
  2.2 实验设备  33
  2.3 聚合  33-34
  2.4 测试分析  34-36
    2.4.1 转化率的测定  34
    2.4.2 相转变的表征  34
    2.4.3 表观接枝率  34
    2.4.4 分子量及其分布  34-35
    2.4.5 丙烯腈含量的测定  35
    2.4.6 机械性能的测定  35-36
3 TETMTPA引发本体法制备HIPS树脂的研究  36-58
  3.1 聚合反应动力学及相转变的研究  36-46
    3.1.1 温度对聚合反应动力学及相转变的影响  36-37
    3.1.2 引发剂用量对预聚合反应过程的影响  37-38
    3.1.3 搅拌速率对预聚合反应过程的影响  38-40
    3.1.4 橡胶用量对预聚合反应过程的影响  40-41
    3.1.5 胶种对预聚合反应过程的影响  41-43
    3.1.6 乙苯用量对预聚合反应过程的影响  43-44
    3.1.7 引发剂种类对聚合反应过程的影响  44-46
  3.2 聚合物分子量及分布、接枝率等的变化规律  46-49
    3.2.1 温度对聚合产物分子量、接枝率的影响  46
    3.2.2 引发剂用量对聚合产物分子量、接枝率的影响  46-47
    3.2.3 700A用量对聚合产物分子量、接枝率的影响  47
    3.2.4 不同引发剂对聚合产物分子量、接枝率的影响  47-48
    3.2.5 搅拌速率对聚合产物分子量、接枝率的影响  48
    3.2.6 橡胶种类对聚合产物分子量、接枝率的影响  48-49
    3.2.7 乙苯用量对聚合产物分子量、接枝率的影响  49
  3.3 聚合物力学性能的变化规律  49-57
    3.3.1 温度对聚合物力学性能的影响  49-50
    3.3.2 搅拌速率对聚合物力学性能的影响  50-52
    3.3.3 引发剂用量对聚合物力学性能的影响  52-53
    3.3.4 橡胶用量对聚合物力学性能的影响  53-54
    3.3.5 橡胶种类对聚合物力学性能的影响  54-56
    3.3.6 乙苯用量对聚合物力学性能的影响  56-57
  3.4 本章小结  57-58
4 TEMPO存在下的本体法制备HIPS树脂的研究  58-73
  4.1 TEMPO/TETMTPA引发本体法制备HIPS树脂的研究  58-64
    4.1.1 聚合反应动力学及相转变过程的研究  58-61
    4.1.2 聚合产物分子量、接枝率等的变化规律  61-64
  4.2 TEMPO/DP275B引发本体法制备HIPS树脂的研究  64-72
    4.2.1 聚合反应动力学的研究  64-68
    4.2.2 聚合物分子量及分布、接枝率的变化规律  68-69
    4.2.3 聚合物力学性能的变化规律  69-72
  4.3 本章小结  72-73
5 TETMTPA引发本体法制备ABS树脂的研究  73-89
  5.1 聚合反应动力学及相转变过程的影响  73-82
    5.1.1 温度对预聚合反应动力学及相转变过程的影响  73-74
    5.1.2 引发剂用量对预聚合反应动力学及相转变过程的影响  74-75
    5.1.3 胶含量对聚合反应过程的影响  75-77
    5.1.4 搅拌速率对聚合反应过程的影响  77-78
    5.1.5 胶种对聚合反应动力学及相转变的影响  78-79
    5.1.6 引发剂种类及用量对聚合反应过程的影响  79-81
    5.1.7 丙烯腈用量对聚合反应过程的影响  81-82
  5.2 聚合物分子量、丙烯腈含量与接枝率的研究  82-86
    5.2.1 温度对聚合物分子量、丙烯腈含量与接枝率的影响  82
    5.2.2 引发剂用量对聚合物分子量、丙烯腈含量与接枝率的影响  82-83
    5.2.3 橡胶用量对聚合物分子量、丙烯腈含量与接枝率的影响  83
    5.2.4 搅拌速率对聚合物分子量、丙烯腈含量与接枝率的影响  83-84
    5.2.5 橡胶种类对聚合物分子量、丙烯腈含量与接枝率的影响  84
    5.2.6 引发剂种类对聚合物分子量、丙烯腈含量与接枝率的影响  84-85
    5.2.7 丙烯腈含量对聚合反应动力学、相转变及产品性能的影响  85
    5.2.8 聚合反应中1,4、1,2结构含量的变化  85-86
  5.3 聚合物冲击强度的变化规律  86-88
  5.4 本章小结  88-89
结论  89-91
参考文献  91-99
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  99-100
致谢  100-101

多官能度引发体系增韧苯乙烯系树脂的研究

内容摘要

全文目录

相似论文