氧化法制備液體天然橡膠的研究.pdf

1、液體天然橡膠是低分子功能聚合物，作為發(fā)展中的新型高分子材料，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空、航天等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，其制備方法的探究是當(dāng)前橡膠工業(yè)生產(chǎn)的熱點(diǎn)之一。
　　以天然橡膠（NR）膠片為原料，高錳酸鉀為氧化劑，分別采用直接高錳酸鉀氧化法、相轉(zhuǎn)移催化氧化法和微波氧化法制備液體天然橡膠（LNR）。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)研究了加熱方法、體系酸堿性、氧化劑用量、催化劑和反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì) LNR分子量和產(chǎn)率的影響，確定了各方法的最佳條件

2、，并通過紅外光譜（FT-IR）和核磁共振（NMR）對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分析。結(jié)果表明高錳酸鉀氧化法制備LNR的最佳溶劑為甲苯，NR的濃度為2.8％。采用直接高錳酸鉀氧化法時(shí)KMnO4用量為0.005 mol，pH為4，反應(yīng)溫度是35℃，時(shí)間為4 h，LNR的相對(duì)平均分子量是4125，產(chǎn)率達(dá)77.67%。采用相轉(zhuǎn)移催化氧化法時(shí) KMnO4用量為0.004 mol，pH為4，十六烷基三甲基溴化銨（CTMAB）為相轉(zhuǎn)移催化劑，用量為NR質(zhì)量的2%，反應(yīng)

3、溫度是35℃，時(shí)間是3 h，LNR的相對(duì)平均分子量是4347，產(chǎn)率達(dá)84.36%。采用微波氧化法時(shí) KMnO4用量為0.006 mol，pH為9，微波功率是500 W，反應(yīng)時(shí)間是12 min，LNR的相對(duì)平均分子量是5309，產(chǎn)率達(dá)85.73%。
　　用紅外光譜和核磁共振對(duì) LNR結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，證明直接高錳酸鉀氧化法、相轉(zhuǎn)移催化氧化法和微波氧化法制備的LNR端基為羧基和羰基，其中相轉(zhuǎn)移催化氧化法和微波氧化法制備的LNR分子鏈中含有

4、一定量的環(huán)氧基；通過動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析可以確定，采用直接高錳酸鉀氧化法、相轉(zhuǎn)移催化氧化法和微波氧化法降解 NR制備LNR均可用二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型描述。
　　通過三種氧化方法的比較分析可知，制備的LNR分子量均為4000~5000，與直接氧化法相比，相轉(zhuǎn)移催化氧化法制備LNR的反應(yīng)時(shí)間縮短1h，高錳酸鉀用量減少0.001 mol，產(chǎn)率高出6.67%，而微波氧化法制備LNR的反應(yīng)時(shí)間最短，僅為12 min，產(chǎn)率最高，二者皆是制備LNR的最適方