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新型抗静电剂的合成及性能研究

作　者: 郑海富
导　师: 李成海
学　校: 广西大学
专　业: 应用化学
关键词: 抗静电剂聚氧化乙烯十二烷基胺聚氧化乙烯十八烷基胺聚丙烯表面电阻阻燃性
分类号: TQ314.24
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

塑料聚丙烯(PP)由于无毒、价格较低而被广泛地应用于生产和生活的各个领域。但由于聚丙烯具有极高的表面电阻而导致静电荷的积累,在生产、使用过程中经常发生静电危害,因此在生产聚丙烯的生产过程中常常需加入抗静电剂以消除静电现象。本文利用十二/十八烷基胺和环氧乙烷首先合成了乙氧基化十二/十八烷基胺抗静电剂,即HL-1型和HL-2型。主要探讨了反应温度、反应时间、催化剂类型和用量等因素对环氧乙烷在十二/十八烷基胺中加成数(物质的量)的影响;并用傅立叶红外光谱仪对两种抗静电剂进行了表征。结果表明,在反应温度为120℃,反应时间为6h,浓盐酸为催化剂且用量为中和十二/十八烷基胺后过量5%(质量百分比)时,环氧乙烷加成数平均为2mol。在相同反应温度和反应时间下,氢氧化钠为催化剂且质量百分数为十二/十八烷基胺的5%时,环氧乙烷加成数平均为4.5mol,合成产品为深黄色粘稠液体。其次,将以上合成的两种非离子抗静电剂HL-1型和HL-2型内加在聚丙烯中并在圆形模具中熔融制成样品,通过测定样品的表面电阻来比较它们的抗静电效果。考察了两种抗静电剂HL-1型和HL-2型的添加量、放置

全文目录

第一章概述  10-25
  1.1 近期塑料工业发展现状  10-14
  1.2 静电的产生、危害及抗静电方法  14-18
  1.3 抗静电剂的分类及作用机理  18-22
    1.3.1.抗静电剂的分类和特点  18-21
    1.3.2 抗静电剂的作用机理  21-22
  1.4 抗静电剂的发展现状与趋势  22-23
  1.5 聚氧乙烯烷基胺型抗静电剂  23-24
  1.6 课题来源及意义  24-25
第二章乙氧基化烷基胺型抗静电剂的合成  25-29
  2.1 聚氧乙烯烷基胺的合成  25-27
    2.1.1 实验原料  25
    2.1.2 实验装置图：  25-26
    2.1.3 合成反应  26
    2.1.4 合成步骤  26-27
  2.2 聚氧乙烯十二烷基胺的物化性质表征  27-28
    2.2.1 以盐酸为催化剂的反应产物的表征  27-28
  2.3 聚氧乙烯十二烷基胺的表怔  28-29
    2.3.1 聚氧乙烯十二烷基胺的氧乙烯基含量的测定  28
    2.3.2 聚氧乙烯十二烷基胺的溶解性能测试  28
    2.3.3 表面张力的测定  28
    2.3.4 聚氧乙烯十二烷基胺红外表征  28-29
第三章乙氧基化烷基胺抗静电的结果与讨论  29-55
  3.1 合成产品的测定结果  29
    3.1.1 聚氧乙烯十二烷基胺的氧乙烯基含量的测定结果(以盐酸为催化剂)  29
  3.2 反应条件对产物的影响  29-31
    3.2.1 盐酸催化剂用量的影响  29-30
    3.2.2 温度的影响  30
    3.2.3 时间的影响  30-31
    3.2.4 适宜反应条件下的乙氧基化产品  31
  3.3 碱性催化剂(NaOH)对乙氧基化产物的影响  31-32
    3.3.1 碱性催化剂反应机理  31-32
  3.4 聚氧乙烯十二烷基胺的溶解性能  32-33
  3.5 乙氧基化十二烷基胺的表面张力  33-34
  3.6 聚氧乙烯十二烷基胺及聚氧乙烯十八烷基胺红外光谱表征  34-37
  3.7 乙氧基化十二烷基胺抗静电性能  37-42
    3.7.1 样品的配制  37
    3.7.2 乙氧基化十二烷基胺抗静电剂对PP的抗静电性能测试  37-38
    3.7.3 不同含量抗静电剂在聚丙烯(PP)中的抗静电效果(圆盘厚=2.13mm)  38-39
    3.7.4 时间对抗静电效果的影响  39-40
    3.7.5 碳链长度对抗静电效果的影响  40-42
  3.8 一些影响抗静电剂性能的其它因素  42-48
    3.8.1 环境湿度对抗静电剂性能的影响  42-44
    3.8.2 环境温度对抗静电剂性能的影响  44-45
    3.8.3 试样厚度对抗静电性能的影响  45-46
    3.8.4 试样表面粗糙度对试样测量结果的影响  46-48
  3.9 乙氧基化脂肪胺抗静电剂缓蚀性能的测定  48-51
    3.9.1 实验部分：  48
    3.9.2 失重法测定缓蚀性能  48-51
  3.10 小结  51-52
  3.11 乙氧基化烷基胺抗静电剂水洗性能  52-54
    3.11.1 水洗后表面电阻的变化  52-53
    3.11.2 水洗后表面电阻的恢复过程  53-54
  3.12 小结  54-55
第四章抗静电阻燃剂合成实验  55-64
  4.1 阻燃剂的阻燃机理  56-57
  4.2 试验原料  57
  4.3 改性装置图  57-58
  4.4 合成路线  58
  4.5 合成方法  58
  4.6 结果与讨论  58-59
    4.6.1 聚氧乙烯十二烷基胺改性样品的红外光谱分析  58-59
  4.7 阻燃性能的测试  59-61
    4.7.1 PP样条的制备  59
    4.7.2 测试标准  59-60
    4.7.3 结果分析  60-61
  4.8 阻燃性能测试结果  61-63
  4.9 小结  63-64
结论与展望  64-66
参考文献  66-69
附录一塑料燃烧性能试验方法水平燃烧法  69-71
致谢  71-72
攻读硕士学位期间发表学术论文  72

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