C-,36-二聚脂肪酸基聚酯及其衍生物的合成、性能與動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、西北工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文C二聚脂肪酸基聚酯及其衍生物的合成、性能與動(dòng)力學(xué)研究姓名：馮光炷申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：崔英德20061101拍北I：業(yè)大學(xué)1：學(xué)博十學(xué)伉論文反應(yīng)速率，抽真空排出的含少量乙二醇的水使用精餾裝置進(jìn)行分離。工藝改進(jìn)后，可以很好地克服傳統(tǒng)工藝所存在的反應(yīng)時(shí)間長及消耗大量氮?dú)獾娜秉c(diǎn)，用于合成DFA—EG聚酯，取得了很好的效果。研究了二聚脂肪酸和乙二醇縮聚反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)問題。對(duì)二聚脂肪酸與乙二醇縮聚反應(yīng)

2、體系進(jìn)行了分析和簡化，基于單體和聚合物端基等活性及不等活性的假設(shè)，采用已加入最優(yōu)保存策略(ElitistModel)、變量數(shù)值擾動(dòng)、龍格庫塔積分(RungeKut詛)算法、均勻分布的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器算子的遺傳算法，建立了模型I和模型II，并利用c”計(jì)算機(jī)語言編程來估算動(dòng)力學(xué)模型的參數(shù)。比較后發(fā)現(xiàn)，單體和聚合物端基不等活性條件下的動(dòng)力學(xué)模型更接近于反應(yīng)體系的實(shí)際情況，能更為精確地描述二聚脂肪酸和乙二醇縮聚反應(yīng)。通過實(shí)驗(yàn)，確定了二聚脂肪酸與乙二

3、醇縮聚反應(yīng)速率對(duì)羧基為20875級(jí)，對(duì)羥基為1級(jí)：也確定了C36二聚脂肪酸一乙二醇聚酯平均分子量與特性黏度的關(guān)系：[叩】=O02696面o7758(25℃，以環(huán)己烷為溶劑)。(4)以二聚脂肪酸為原料，制備了二聚脂肪酸基不飽和聚酯，固化后得到二聚脂肪酸基聚酯樹脂材料，研究了二聚脂肪酸基聚酯樹脂的制備和性能。研究結(jié)果顯示，二聚脂肪酸的引入，使聚酯樹脂具有很好的力學(xué)性能、耐水性、斷裂伸長率、柔韌性、生物降解性及時(shí)燃性能(耐燃性能可達(dá)到GB24

4、08—80II級(jí))，但也會(huì)使聚酯樹脂的耐溶劑性能、硬度和拉伸強(qiáng)度下降。熱分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的二聚脂肪酸基聚酯樹脂有很好的熱穩(wěn)定性，分解溫度高于370℃，約510℃全部熱分解，失重率約5010％。隨二聚脂肪酸含量的增加，二聚脂肪酸基聚酯樹脂熱分解溫度提高，聚酯的熱穩(wěn)定性也更好。(5)以二聚脂肪酸和聚乙二醇400為原料，首先合成了DFAPEG聚酯，再以DFAPEG聚酯為衍生體，硫酸化或用松香封端，合成了兩種DFAPEG聚酯衍生物——DF

5、A—PEG聚酯硫酸酯鹽和松香酸封端DFAPEG聚酯，通過J下交試驗(yàn)，對(duì)合成的條件進(jìn)行了優(yōu)化。合成的DFAPEG聚酯數(shù)均分子量為6135，重均分子量為7798，分子量分布為1212，分子量呈窄分御。DFAPEG聚酯及其衍生物為新型的高分子表面活性劑，其分子中含有特殊結(jié)構(gòu)的親水親油性基團(tuán)。性能測試表明，DFA—PEG聚酯及其兩種衍生物均具有優(yōu)良的乳化性能，乳液細(xì)膩且穩(wěn)定：DFA—PEG聚酯及其硫酸酯鹽水溶液的表面張力和臨界膠束濃度較低：DF