第30卷第8期辽 宁 化 工V ol.30,N o.8 2001年8月Liaoning Chemical Industry August,2001水溶性分散剂苯乙烯马来酸酐(S MA)的合成及应用性能研究程建华,伍 钦,汪晓军,史桂侠(华南理工大学化工学院,广东广州510641)摘 要: 通过溶液聚合的方法合成了苯乙烯马来酸酐型(S M A)水溶液分散剂,用乌式粘度计对共聚物进行了表征,并用吊环法测定了共聚物的表面张力,当其水溶液浓度为0.3g/L时,表面张力下降为37.74mN/m.,并用分光光度计表征其分散性能。
关 键 词: 水性分散剂;表面张力;分散性能中图分类号: T Q245.23 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2001)070328021 前 言两亲性高分子共聚物是属于高分子型的表面活性剂,在水性涂料、油墨中这类高分子既可以作为截膜物质,又有优异的颜料分散性能,且具有很好的稳定性,故广泛用做分散剂。
用高分子表面活性剂对颜料进行表面处理,并使它们吸附在粒子表面,这影响了它们之间的紧密接触,当粒子表面涂层含有聚合物分子时,在一定的程度上使粒子失去了自由活性并相应地降低了熵值,立体效应增加了粒子之间的相互作用(排斥力)依据其立体障碍作用使分散粒子的接触受到空间的障碍,保持了体系的稳定性。
2 实验部分2.1 主要原料及仪器苯乙烯:AR,上海试剂站化工厂(冷藏);顺丁烯二酸酐:AR,上海试剂三厂;丙酮:AR,中国医药上海化剂站;过氧化苯甲酰:AR,无锡县科技二厂;氢氧化钠:AR,中国医药上海化剂站;乙醇:上海上海振兴化工厂;硫醇(自配)。
78-1A磁力加热搅拌器(上海南江电讯器材厂);DCT-2G型数显控温仪(无锡后中电讯厂); 722型光栅分光光度仪(上海标本型厂);乌示粘度仪(上海亚太技术玻璃公司)。
2.2 实验操作2.2.1 单体的预处理将反应物苯乙烯用5%(质量百分比)的NaOH溶液在分液漏斗中洗两次,后用蒸馏水洗至中性,用无水硫酸钠干燥后,得反应用的苯乙烯。
2.2.2 苯乙烯-马来酐的合成在带有回流的冷凝器和分液漏斗的250m L 三口瓶中再加入设计好的引发剂(BPO)和链转移剂(硫醇)在不断搅拌的情况下分多次滴加到三口瓶中利用油浴控制温度在80℃左右,注意控制滴加速度,反应11～12h,得浅黄色的透明液体。
取出部分,用水吸出白色沉淀物,在60℃的烘箱中放置2h。
后在真空干燥3h,得白色片状体。
2.2.3 分子量的测定采用乌式粘度计在25+0.1℃在以0.5m ol/ L的NaCl水溶液为溶剂以一点法测定各条件下合成的共聚物溶液的流出时间,并利用程溶时公式推算特性粘数[η],按下式估算粘均分子量Mη[η]=K Mηa式中:K=15×10-3(m L/g),a值为0.65 收稿日期: 2001203223 作者简介: 程建华(1976-),男,在读研究生。
2.2.4 水溶性质测定分别测定了聚合物钠盐水溶液的表面张力,对颜料分散体系的分散性用透光率表示,测定方法为在722型光栅分光光度计上,选λ=460nm ,配不同浓度下的共聚物颜料的分散效果。
3 结果与讨论3.1 反应时间对产品收率的关系图1 反应时间对产率的关系由图1可知:延长反应时间对产物的收率是有利的,但到了8h 以后其增加并不显著。
3.2 分散剂分子量引发剂和链转移剂的用量对聚合物分子量的影响如图2。
由图2可以看出引发剂BPO 和阻聚剂硫醇用量的增加使共聚物分子量下降,这主要是因为增加引发剂的量,则反应体系中初自由基的浓度相应的增加,每个自由基增长过程中所获得的单体数目就会减少,因而使平均分子量下降;同样,阻聚剂的加入可以与自由基进行加成反应,链转移反应或电荷转移反应,从而,使自由基终止反应,起到了对分子量的调节作用。
图2 BPO 用量和聚合物分子量的关系3.3 表面张力和临界胶束浓度图3 共聚物浓度与表面张力的关系由图3可知当加入少量的共聚物后,能明显的降低水溶液的表面张力,这主要是因为合成的苯乙烯-马来酸酐是一种阴离子型高分子表面活性剂,同时还可以看出,随着共聚物的分子量的降低,表面活性也提高,可以看出粘均分子量在20000左右的其效果要好。
临界胶束浓度:由图3可知表面张力在一个很小的浓度范围内发生转折,及有C MC 点的出现,当继续增加共聚物的浓度使其表面张力改变很不明显时,此时共聚物溶液的浓度为0.3g/L 。
3.4 共聚物分散性的测定图4 分散时间和透过率的关系图5 分散时间和透过率的关系λ=460nm ,共聚物浓度C =0.2g/50m L 和C=0.6g/50m L 时溶液其透过率比空白(透过率为92.0)要小许多。
并且随着浓度的增加越明显,但浓度不易过高,因为会影响其溶解度。
这说明该共聚物确有良好的分散性,同时由图4、图5进一步可知随着时间增长其分散效果有所下降,但不明显。
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首先尽量避免在高温纯氢气氛中使用;图2 氢气氛中钛氧化膜对吸氢量的影响防止铁污染,酸洗和阳极氧化是去除铁污染的有效措施;研究氢允许浓度高的合金,降低结构件中氢的实际浓度。
选择正确的热处理工艺,一般用500～900℃的真空退火,它不但可以达到这个目的,还可以消除残余应力,保持材料的强度和几何尺寸,产生防止氢化的膜。
8 结 语钛的氢脆问题自工业使用钛材以来就一直是人们研究的热点。
在不断的研究和实践中,人们对钛及其合金的氢腐蚀问题认识得越来越全面、深刻,这对钛的使用和推广起着重要的作用。
随着冶金加工技术的提高和使用钛材经验的丰富,人们越来越认识到寿命价格和收益价值远比钛材的初始价格更重要,更有实际意义。
所以,钛的应用前景十分广阔。
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