低分子量丙烯酸—衣康酸共聚物的合成與性能研究.pdf

1、大分子分散劑作為新一代分散劑，具有結(jié)構(gòu)靈活、分子量可控、空間位阻效應(yīng)高，可以根據(jù)實(shí)際需要改變分子量和分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，被廣泛用作為陶瓷分散劑、染料分散劑、阻垢劑、助洗劑、水處理劑以及煉鋼用滑動(dòng)水口潤滑劑的分散劑等。但是由于價(jià)格較高、單體來源局限、穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)，限制了它的應(yīng)用，因此開發(fā)新型高效綠色環(huán)保的大分子分散劑成為目前的重要任務(wù)。本文采用屬于生物質(zhì)資源、含有兩個(gè)羧基官能團(tuán)的衣康酸單體和丙烯酸單體進(jìn)行共聚，分別采用自由基溶液聚合以及可

2、逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)的方法合成可生物降解的丙烯酸-衣康酸共聚物，有效提高了大分子分散劑的螯合力和分散力。本論文考察了單體處理方式、引發(fā)劑濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間以及單體配比對聚合反應(yīng)的影響，采用溴化法測定聚合物的剩余雙鍵含量，得出聚合反應(yīng)的雙鍵轉(zhuǎn)化率;用烏氏粘度計(jì)測聚合物溶液的流出時(shí)間，采用一點(diǎn)法算出聚合物的特性粘度;用滴定的方法表征聚合物的分散力和螯合力;用凝膠滲透色譜(GPC)表征聚合物的分子量及其分布;用紅外光譜分析

3、聚合物的結(jié)構(gòu)。具體研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)采用普通的自由基溶液聚合反應(yīng)時(shí)，對衣康酸單體進(jìn)行半中和、丙烯酸單體中和處理，可以有效提高聚合反應(yīng)的單體轉(zhuǎn)化率，聚合物樣品的綜合性能較其他方法處理單體的聚合物優(yōu)異。
　　(2)在普通的自由基溶液聚合反應(yīng)時(shí)，考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑含量、單體配比對聚合反應(yīng)的影響。在反應(yīng)時(shí)間為3h、反應(yīng)溫度為80℃、引發(fā)劑含量占單體總量（質(zhì)量比）的6％、丙烯酸與衣康酸摩爾比為7∶3為最佳反

4、應(yīng)條件，此時(shí)聚合得到的共聚物的綜合性能最好，分散力最大可以達(dá)到59.3mg.g-1，螯合力最大可以達(dá)到312mg.g-1。
　　(3)采用相轉(zhuǎn)移法合成S，S'-二（α，α'-甲基-α"-乙酸）三硫代碳酸酯作為RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑，分別合成了丙烯酸均聚物以及丙烯酸-衣康酸共聚物。并對聚合物的分散力螯合力進(jìn)行了測試，聚合物的綜合性能優(yōu)于普通自由基方法得到的聚合物。其中，丙烯酸與衣康酸摩爾比1∶4為單體最佳配比，此時(shí)聚合物的分散力達(dá)到了76

5、.3mg.g-1，螯合力為412mg.g-1。
　　(4)用兩種方法合成的丙烯酸-衣康酸共聚物分別應(yīng)用與制備碳酸鈣和高嶺土漿料。用普通自由基聚合方法得到的丙烯酸-衣康酸共聚物在添加量為碳酸鈣漿料的0.3％（質(zhì)量比）時(shí)效果最佳，即碳酸鈣漿料的運(yùn)動(dòng)粘度最低為8.6mm2/s，使用RAFT方法聚合得到的共聚物在添加量為0.2％即可達(dá)到最佳分散效果8.7mm2/s。在分散高嶺土?xí)r，用普通自由基聚合方法得到的丙烯酸-衣康酸共聚物在添加量為高