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新型多元酚防污剂的合成及其应用性能

作　者: 程剑
导　师: 于良民
学　校: 中国海洋大学
专　业: 应用化学
关键词: 多元酚合成工艺优化聚合
分类号: TQ420.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文研究了新型多元酚结构防污剂的合成及其应用性能,并用红外吸收光谱和核磁共振谱等仪器分析手段对合成产物的结构进行了表征和分析。通过循环使用滤液减少环境污染和提高产率来优化工艺条件。主要结论如下：(1)以含不同基团的活化取代多元酚和N-羟甲基丙烯酰胺为原料,在不同的催化体系下发生傅-克烷基化反应,设计合成了一系列新型单体：N-(2,4-二羟基-5-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺(AHMA)、N-(2-羟基-3,5-二丙烯酰胺甲基-6-甲基苄基)丙烯酰胺(AMHMA)、N-(2,4,6-三羟基-3,5-二丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺(AHBA)、N-(2,3,4-三羟基-5-丙烯酰胺甲基苄基)丙烯酰胺(AHMBA)、N-(4-羟基-3-甲基苄基)丙烯酰胺(HMOBA)、N-(3,4-亚甲二氧基苄基)丙烯酰胺(BMA)和N-(4-羟基-2-甲基-5-甲硫基苄基)丙烯酰胺(HMMBA)等7种含多元酚结构功能单体,其中4种是新化合物,并通过FT-IR和NMR进行了表征,确认成功地合成出了所设计的目标化合物。(2)通过循环使用洗涤滤液不仅减少了废液排放,同时也提高了目标化合物的产率,优化了HMOBA的合成工艺条件；初步进行了HMOBA中试实验,得到了良好的预期实验效果,为后续的工业化生产奠定了基础。(3)分别研究了催化体系、反应物摩尔比、反应时间、催化剂用量、溶剂种类、反应物初始浓度和滤液的循环使用等因素对HMOBA、AMHMA和BMA产率的影响。(4)以AIBN作为引发剂,以含多元酚结构的防污剂为功能单体,与丙烯酸单体发生共聚或本身自聚反应,合成出含多元酚结构的树脂,并通过FT-IR和TG进行了表征。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章前言  10-24
  1.1 背景  10-11
  1.2 海洋防污涂料技术的发展  11-14
    1.2.1 主要防污技术  11-12
    1.2.2 防污涂料的历史  12-14
  1.3 海洋防污涂料的研究现状  14-15
  1.4 防污剂  15-17
    1.4.1 无机硅酸盐类防污剂  15
    1.4.2 胺类防污剂  15
    1.4.3 氧化亚铜类防污剂  15
    1.4.4 异噻唑啉酮类防污剂  15
    1.4.5 农药类防污剂  15
    1.4.6 天然产物类防污剂  15-17
  1.5 树脂  17-21
    1.5.1 低表面能防污涂料  17-19
    1.5.2 仿生防污涂料  19-20
    1.5.3 无锡自抛光防污涂料  20-21
  1.6 选题的依据、研究内容及意义  21-24
    1.6.1 选题依据  21-22
    1.6.2 研究内容  22
    1.6.3 研究意义  22-24
第二章含多元酚结构单体的合成与表征  24-40
  2.1 合成反应路线的选择  25-26
  2.2 主要仪器及试剂  26-27
    2.2.1 主要仪器  26-27
    2.2.2 原材料  27
  2.3 实验方法与结构表征  27-28
    2.3.1 化合物的合成  27
    2.3.2 红外光谱(FT-IR)的测定  27
    2.3.3 核磁共振谱图(NMR)的测定  27-28
  2.4 含多元酚结构单体的合成与表征  28-38
    2.4.1 AHMA的合成与表征  28-29
    2.4.2 AMHMA的合成与表征  29-31
    2.4.3 AHBA合成与表征  31-33
    2.4.4 AHMBA合成与表征  33-34
    2.4.5 HMOBA合成与表征  34-36
    2.4.6 BMA的合成与表征  36-37
    2.4.7 HMMBA的合成与表征  37-38
  2.5 小结  38-40
第三章含多元酚结构单体的合成工艺条件优化  40-50
  3.1 HMOBA合成条件的优化  41-44
    3.1.1 不同体系对HMOBA产率的影响  41
    3.1.2 反应物摩尔比对HMOBA产率的影响  41-42
    3.1.3 反应时间对HMOBA产率的影响  42
    3.1.4 HMOBA的中试  42-44
  3.2 AMHMA合成条件的优化  44-45
    3.2.1 不同体系对AMHMA产率的影响  44
    3.2.2 催化剂用量对AMHMA产率的影响  44-45
    3.2.3 反应物摩尔比对AMHMA产率的影响  45
    3.2.4 时间对AMHMA产率的影响  45
  3.3 BMA合成条件的优化  45-48
    3.3.1 不同催化体系对BMA产率的影响  45-46
    3.3.2 不同溶剂对BMA产率的影响  46
    3.3.3 反应物初始浓度对BMA产率的影响  46-47
    3.3.4 滤液的循环使用对BMA产率的影响  47-48
  3.4 小结  48-50
第四章含多元酚结构的丙烯酸树脂的合成与表征  50-58
  4.1 含多元酚结构的丙烯酸树脂的合成  51-52
    4.1.1 合成原理  51
    4.1.2 主要仪器  51
    4.1.3 原材料  51-52
    4.1.4 一般合成方法  52
    4.1.5 表征与分析  52
  4.2 BMA-EA树脂的合成与表征  52-54
    4.2.1 BMA-EA树脂的合成  52
    4.2.2 BMA-EA树脂的表征  52-54
  4.3 多元酚单体自聚树脂的合成与表征  54-55
    4.3.1 AHMA树脂的合成与表征  54
    4.3.2 HMMBA树脂的合成与表征  54-55
  4.4 小结  55-58
第五章结论与展望  58-60
  5.1 结论  58
  5.2 主要创新点  58
  5.3 展望与今后的工作方向  58-60
参考文献  60-64
附录  64-78
致谢  78-80
个人简历  80
攻读硕士学位期间发表的学术论文  80

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