新型丙烯酸酯功能材料制備、結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、在自然科學的各門學科中，高分子科學是一個兼具基礎(chǔ)性、應(yīng)用性的領(lǐng)域，起步雖晚，但發(fā)展極為迅速。高分子的合成、結(jié)構(gòu)與性能研究、應(yīng)用三方面保持互相配合和促進，使高分子科學得以迅速發(fā)展。各種高分子材料(如塑料、橡膠和纖維等)的合成和應(yīng)用，為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事技術(shù)，以及人類衣食住行各方面，提供了多種性能優(yōu)異而成本較低的重要材料，成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要標志之一，而高分子工業(yè)也因此成為世界各國國民經(jīng)濟的重要支柱。隨著石油資源的日益枯

2、竭，高分子材料向天然化、復(fù)合化和功能化方向發(fā)展。本論文著眼于高分子新型材料的需要，研制開發(fā)了耐鹽型丙烯酸類吸水樹脂、以羧甲基纖維素為保護膠體的丙烯酸酯乳液、纖維素丙烯酸酯復(fù)合微球和纖維素丙烯酸酯模塑料。 本論文第一部分丙烯酸類吸水樹脂采用反相懸浮聚合法和水溶液法合成出了耐鹽型丙烯酸類吸水樹脂，對吸水樹脂的吸水機理進行了描述，通過添加EDTA等一系列螯合添加劑來改善高吸水樹脂的耐鹽性，并研究了中和度、交聯(lián)劑等一系列因素對吸水樹脂性

3、能的影響。反相懸浮聚合法以非離子-陰離子齊聚物作為表面活性劑及改性劑，反應(yīng)體系穩(wěn)定，乳化效果良好，反應(yīng)過程簡單，易控制。最佳工藝條件為：辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(TX-10)和失水山梨醇脂單月桂酸酯(Span20)投入量5％(以丙烯酸單體的質(zhì)量計，下同)，N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺投入量0.06％，中和度80％，過硫酸銨投入量0.53％，乙二胺四乙酸(EDTA)投入量2.5％，加入EDTA螯合物后樹脂的吸水率和吸鹽水率分別為670g.g-

4、1和170g.g-1以上。水溶液法最佳配方為N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺的投入量為0.012％，丙烯酰胺的投入量為3％，過硫酸銨投入量為0.25％，中和度為80％，EDTA為0.25％，所得樹脂的吸鹽水率和吸自來水率分別達到900g.g-1和190g.g-1以上；并進行了現(xiàn)場試驗，結(jié)果表明，對沙漠植物梭梭而言，吸水樹脂的最佳使用量為5g/株。 本論文第二部分以羧甲基纖維素為保護膠體的丙烯酸酯乳液采用羧甲基纖維素為添加劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)乳化

5、劑OP、SLS等，得到的丙烯酸酯乳液有很好的耐離子強度和耐有機溶劑性，力學性能有一定提高，而且可以得到固體含量為50％的穩(wěn)定乳液。以羧甲基纖維素為保護膠體的丙烯酸酯乳液的微觀結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，羧甲基纖維素與丙烯酸酯結(jié)合在一起，參與了聚合反應(yīng)。羧甲基纖維素的加入可以提高單體的轉(zhuǎn)化率，但高粘度和低粘度的羧甲基纖維素都不利于聚合反應(yīng)。 本論文第三部分纖維素丙烯酸酯復(fù)合微球采用反相懸浮聚合法，在油水比為2.4∶1、OP：SLS為4∶1、

6、MMA：BA：NMA為35∶15∶3、APS為0.5％(相對單體量)和攪拌速率為200～400r/min條件下，可以得到耐磨性較好的纖維素丙烯酸酯復(fù)合微球。而且對微球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、性能和微晶纖維素反應(yīng)前后結(jié)晶度進行了分析，結(jié)果表明微晶纖維素參與了交聯(lián)并被包埋在聚丙烯酸酯內(nèi)部。添加了Fe3O4磁性粉末得到了Fe3O4被包裹在微球內(nèi)部孔洞中的半硬磁材料。 本論文第四部分為纖維素丙烯酸酯模塑料，在模壓溫度為140℃、模壓時間為12min