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氯化聚丙烯接枝马来酸酐部分水解物物性的研究

作　者: 刘立考
导　师: 刘大壮；王键吉
学　校: 郑州大学
专　业: 化学工艺
关键词: 氯化聚丙烯浊度滴定溶解度参数红外表征水解率密度黏度表面张力
分类号: TQ320.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着汽车工业的快速发展,聚丙烯塑料的应用越来越广泛。为了拓宽聚丙烯的使用范围,提高其市场竞争能力,需要进行表面涂饰,使其制品在外观和性能上达到高一级的水平。通过研究人们将聚丙烯制成氯化聚丙烯(CPP),并且发现其与聚丙烯有较好的附着力。目前,世界对氯化聚丙烯的需求量逐年增长,消费结构大体为涂料,粘合剂占40%,油墨载色剂占40%,其他占20%。由于氯化聚丙烯分子极性小,造成在极性溶剂中的溶解力低:用作底漆,在底漆和面漆层间的附着力、耐油性、耐水性不足;用作底面合一漆,和常用涂料树脂的混溶性不好,难以复配。为此人们采用接枝改性的方法调整氯化聚丙烯的分子极性。本实验室即对氯化聚丙烯进行接枝改性并对其改性后的性质进行了研究。实验室的马向东硕士用CPP(广东)和马来酸酐等作原料,在CPP分子上接枝上马来酸酐基团,合成了五种不同接枝率的接枝物。并且范忠雷在其论文中提到,在对合成产物提纯的过程中接枝的马来酸酐存在微量水解。为了研究水解后接枝产物的性质,本文首先沿用马的方法合成五种不同接枝率的接枝产物,采用回收丙酮对接枝产物进行提纯并真空干燥,采用酸碱滴定测定其接枝率,并采用红外表征确定马来酸酐及水解后形成的马来酸峰,计算了接枝马来酸酐的相对水解率(水解物和不水解物的红外面积比)范围:50.9%～56.1%。由于水解率的改变其极性的大小也会随之发生改变,因此接下来用浊度滴定测定五种不同接枝产物的溶度参数,发现接枝产物发生水解后其溶度参数变大,对溶度参数与接枝率进行线性拟合发现溶度参数与接枝率成比较好的线性关系;采用Hansen标准对五种接枝物在27中溶剂中的溶解度进行研究,优化计算了其三维溶度参数,并与微量水解接枝产物的溶度参数进行了初步比较。最后,对氯化聚丙烯及其接枝产物在溶液中的溶液性质进行了深入系统的研究,测定了不同温度、不同浓度下氯化聚丙烯-甲苯/四氢呋喃、部分水解的MAH-g-CPP-甲苯/四氢呋喃二元体系的密度、黏度、表面张力等溶液性质,并分别就其随浓度的变化关系作了具体分析。这些工作为研究氯化聚丙烯并扩宽氯化聚丙烯的用途提供了基础数据,具有重要的学术理论意义和工程应用前景。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-16
  1.1 氯化聚丙烯的物理性质  11
  1.2 氯化聚丙烯的分类及结构特征  11-12
  1.3 氯化聚丙烯的性能特征  12
  1.4 氯化聚丙烯的应用  12-13
  1.5 氯化聚丙烯的溶液性质  13
  1.6 氯化聚丙烯接枝马来酸酐  13-14
  1.7 氯化聚丙烯接枝马来酸酐的水解  14-15
  1.8 章节安排  15-16
第二章 CPP接枝MAH的合成及接枝率测定  16-21
  2.1 前言  16-17
  2.2 主要化学药品及仪器  17
    2.2.1 化学药品  17
    2.2.2 主要仪器  17
  2.3 合成实验及产物的纯化  17-18
  2.4 接枝率测定  18-20
    2.4.1 测定方法  18-19
    2.4.2 接枝率测定结果  19-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章氯化聚丙烯及MAH-g-CPP的红外表征  21-29
  3.1 傅里叶变换红外光谱测定  21
  3.2 氯化聚丙烯及接枝物的红外光谱分析  21-24
    3.2.1 马来酸酐接枝氯化聚丙烯中马来酸酐峰的确认  22
    3.2.2 马来酸酐接枝氯化聚丙烯中马来酸峰的确认  22-23
    3.3.3 接枝马来酸酐的水解  23-24
  3.4 相对水解率  24-25
  3.5 本章小结  25-26
  3.6 本章附录  26-29
第四章 CPP-g-MAH部分水解后的溶解情况及溶度参数  29-35
  4.1 良溶剂的测定方法  29-30
  4.2 实验结果及讨论  30-31
  4.3 极性增大的标志  31-32
  4.4 浊度滴定法测定溶解度参数  32-34
    4.4.1 测定方法  32-33
    4.4.2 测定结果  33-34
  4.5 本章小结  34-35
第五章 Hansen三维溶度参数及其优化方法  35-48
  5.1 前言  35
  5.2 三维溶度参数的求取及优化  35-44
    5.2.1 三维溶度参数的计算方法  35-36
    5.2.2 溶度参数的优化方法和优化原则  36-44
  5.3 接枝物的溶度参数  44-47
    5.3.1 溶度参数的优化  44-46
    5.3.2 接枝物溶度参数的优化结果  46
    5.3.3 谛合力与溶度参数之比  46-47
  5.4 本章小结  47-48
第六章黏度  48-57
  6.1 前言  48-49
  6.2 黏度的测定  49-51
    6.2.1 主要试剂及仪器  49
    6.2.2 溶液的酐制  49
    6.2.3 黏度测定方法  49-50
    6.2.4 乌氏黏度计常数的测定  50
    6.2.5 特性黏数的计算方法  50-51
  6.3 黏度的测定结果  51-52
  6.4 黏度随浓度的变化关系  52-54
  6.5 特性黏数  54-56
    6.5.1 特性黏数的求取及结果  54-55
    6.5.2 讨论  55-56
  6.6 本章小结  56-57
第七章体积性质  57-66
  7.1 前言  57
  7.2 主要实验药品及仪器  57
  7.3 密度的测定  57-58
  7.4 测定结果  58-65
    7.4.1 溶剂密度测定结果  58
    7.4.2 接枝物在甲苯溶液中的密度及随浓度的变化关系  58-62
    7.4.3 接枝物在四氢呋喃溶液中的密度及随浓度的变化关系  62-65
  7.5 本章小结  65-66
第八章表面张力  66-75
  8.1 前言  66-67
  8.2 表面张力的测定  67-74
    8.2.1 主要实验药品及仪器  67
    8.2.2 溶液的酐制  67-68
    8.2.3 表面张力测定方法  68
    8.2.4 表面张力测定结果  68-69
    8.2.5 表面张力随浓度的变化关系  69-70
    8.2.6 表面张力随接枝率的变化关系  70-74
  8.3 本章小结  74-75
第九章结论及下一步工作打算  75-77
  9.1 本章小结  75-76
  9.2 下一步工作打算  76-77
参考文献  77-81
在读期间发表的论文和参加的学术活动  81-82
致谢  82

氯化聚丙烯接枝马来酸酐部分水解物物性的研究

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