本文介紹新型環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑。
通過懸浮聚合的方法，將苯乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚，制備了一種新型環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑。
通過紅外光譜法確定了新型環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑的分子結(jié)構(gòu)，熱分析結(jié)果表明苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯具有較好的熱穩(wěn)定性。
環(huán)氧當(dāng)量測定及粘度測定結(jié)果表明新型環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑應(yīng)用性能與環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑4360S以及4370S基本相同，但在經(jīng)濟(jì)性方面明顯優(yōu)于以上兩種產(chǎn)品，表明所制備的環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑具有良好的市場前景及市場競爭力。
近年來PET產(chǎn)量迅速增加,但隨之而來的是廢舊PET大量產(chǎn)生,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2007年全國約有160萬噸～200萬噸的PET需求量,其中PET瓶消費(fèi)量就高達(dá)600億只,大量一次性PET瓶的消費(fèi),帶來了嚴(yán)重的回收再生問題。從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)考慮,廢舊PET的回收利用已成為當(dāng)務(wù)之急,如何有效地回收這些PET已成為全社會普遍關(guān)注的問題。
回收PET(R2PET)最重要的就是提高其相對分子質(zhì)量,而使用擴(kuò)鏈劑對PET進(jìn)行擴(kuò)鏈增黏以增大分子量是目前研究的熱點(diǎn)。
PET擴(kuò)鏈劑主要有縮合型擴(kuò)鏈劑、羧基加成型擴(kuò)鏈劑、羥基加成型擴(kuò)鏈劑、羧羥基同時(shí)加成型擴(kuò)鏈劑。常用的口惡唑啉類化合物和環(huán)氧類化合物都是羧基加成型擴(kuò)鏈劑。文獻(xiàn)中對口惡唑啉類擴(kuò)鏈劑已做了較詳盡的報(bào)道,但對環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑研究較少。
對環(huán)氧類和口惡唑啉類擴(kuò)鏈劑做了對比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)環(huán)氧類化合物的擴(kuò)鏈效果要優(yōu)于口惡唑啉類化合物。本文采用普通自由基懸浮共聚法制備了一種新型環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑SMC,文獻(xiàn)中未見報(bào)道,并達(dá)到了與市售的環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑ADR相近的擴(kuò)鏈效果。
SMC合成路線:合成反應(yīng)采用自由基共聚。主要單 體為苯乙烯和EMC。EMC可進(jìn)行自由基化合反應(yīng),又能為合成產(chǎn)物提供環(huán)氧基團(tuán);苯乙烯電子流動(dòng)性較大,易誘導(dǎo)極化,自由基反應(yīng)活性較高。分散劑為聚乙烯醇,以減小反應(yīng)中產(chǎn)生的大量的聚合熱,避免暴聚。引發(fā)劑為AIBN,同時(shí)為控制最終產(chǎn)物的分子量,采用四氯乙烷為鏈轉(zhuǎn)移劑。
4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷(Unilink4200,MDBA)
聚脲
降低凝膠反應(yīng)速度,使得用噴涂澆鑄技術(shù)生產(chǎn)這種高硬度聚合物成為可能。延長的凝膠速度可以改善與基層的粘著性、流動(dòng)性、涂層之間的結(jié)合及表面質(zhì)量。使用4,4’-雙仲丁氨基二苯基甲烷-MDBA作為熟化劑,可顯著提高聚合物的抗沖擊性能低溫性能。
實(shí)驗(yàn)步驟:10%NaOH溶液∶苯乙烯=1∶1,用分液漏斗洗三次;再用蒸餾水按1∶1,用分液漏斗洗三次;設(shè)定水浴鍋加熱溫度為60℃;在250mL四口燒瓶中加入100mL蒸餾水,0108g分散劑聚乙烯醇,恒溫到60℃;分別取10mL除去阻聚劑的苯乙烯和一定比例的EMC單體,以及一定量的AIBN引發(fā)劑;將AIBN溶于苯乙烯然后加入EMC混合均勻后加入燒瓶;最后加入一定量的四氯乙烷;控制反應(yīng)溫度,逐步升高溫度到70℃,反應(yīng)到白色小顆粒析出,且不發(fā)粘,即可終止反應(yīng)。時(shí)間約為5h。收集聚合物粒子,真空抽濾,用熱蒸餾水充分洗滌,除去表面的分散劑和單體,干燥備用。
SMC的紅外光譜測定。采用聚合物光反射法對合成的SMC共聚產(chǎn)物進(jìn)行紅外分析。
R2PET與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)共混。將R2PET在120℃干燥4h,冷卻至室溫,稱取70g密封備用。將合成的擴(kuò)鏈劑SMC與干燥后的R2PET在哈克轉(zhuǎn)矩流變儀中共混,溫度260℃,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速40r/min,反應(yīng)時(shí)間30min,將反應(yīng)后的PET取樣。用市場上提供的環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑ADR重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比。
特性黏數(shù)的測定。以質(zhì)量比為1∶1的苯酚2四氯乙烷為溶劑,用烏氏黏度計(jì)分別測定(25±011)℃純?nèi)軇?、R2PET和擴(kuò)鏈后PET溶液的流出時(shí)間,用下式進(jìn)行計(jì)算: [η]=[2(ηsp-lnηr)] 1/2 /C(dL/g)式中:[η]———特性黏數(shù);C———樣品質(zhì)量濃度(g/mL);ηsp———增比黏度;ηr———相對黏度。
羧基含量的測定。將一定量的擴(kuò)鏈后的PET溶于苯酚2氯仿(質(zhì)量比為1∶1)溶劑中,以四溴苯酚為指示劑,用0101mol/L的KOH2甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。出現(xiàn)藍(lán)色并且10s不褪色時(shí),滴定達(dá)到終點(diǎn)。
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