梳型表面活性劑PMMA-g-MPEG的制備及溶液性能的研究.pdf

1、以聚乙二醇單甲醚(MPEG)為側(cè)鏈的梳型表面活性劑,因其廣泛的應(yīng)用而受到日益關(guān)注。本論文以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為原料,通過主鏈接枝法制備了梳型表面活性劑聚甲基丙烯酸甲酯-g-聚乙二醇單甲醚(PMMA-g-MPEG),并對其溶液性質(zhì)進(jìn)行了初步的研究。
　　 首先,以MMA為原料,偶氮二異丁腈(AIBN)作為引發(fā)劑,巰基丙酸作鏈轉(zhuǎn)移劑,四氫呋喃(THF)作溶劑,通過自由基溶液聚合制備了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)?？疾炝朔磻?yīng)時(shí)間

2、,鏈轉(zhuǎn)移劑用量(以相對于MMA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)),溶劑用量和引發(fā)劑用量(以相對于MMA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))對PMMA相對分子質(zhì)量和收率的影響,優(yōu)化了工藝路線。結(jié)果表明:當(dāng)巰基丙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6％、AIBN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.6％、THF用量為80 mL、反應(yīng)時(shí)間為8 h時(shí),可以得到相對分子質(zhì)量較小(Mn為7250,Mw為5158,Mn為3130)、收率較高(72.5％)的PMMA。
　　 其次,以自制的PMMA為主鏈,與MPEG,在甲醇鈉

3、的催化作用下,通過酯交換制備了梳型表面活性劑PMMA-g-MPEG,利用正交試驗(yàn)對工藝路線進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明:當(dāng)反應(yīng)溫度為110℃,反應(yīng)時(shí)間為5 h,催化劑加入量n(CH3ONa):n(MPEG-OH)=1:1為時(shí),可以得到MPEG質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.1％的PMMA-g-MPEG。
　　 最后,對制備的梳型表面活性劑PMMA-g-MPEG水溶液的表面活性、濁點(diǎn)、聚集行為、流變性質(zhì)和乳化性質(zhì)等物化性質(zhì)進(jìn)行了初步的研究。結(jié)果表明:25

4、℃時(shí),PMMA-g-MPEG的臨界膠束濃度(cmc)約為0.4g/L,臨界膠束濃度時(shí)的表面張力為48mN/m,與小分子表面活性劑相比,其表面活性要差；質(zhì)量濃度為10 g/L的PMMA-g-MPEG水溶液的濁點(diǎn)大于90℃；PMMA-g-MPEG在水溶液中主要形成球形聚集體,聚集結(jié)構(gòu)的粒徑隨溶液濃度的增加而增加；低濃度的PMMA-g-MPEG水溶液主要表現(xiàn)為牛頓型流體的性能,幾乎沒有黏彈性,當(dāng)溶液的濃度增加到40％,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的剪切變稀性,