苯乙烯阻聚劑合成、復(fù)配和性能評(píng)價(jià)及UHMWPS的合成研究.pdf

1、苯乙烯是常見(jiàn)的聚合物單體,用途非常廣泛。但在常溫下貯存容易自聚,用乙基苯脫氫精餾時(shí)也極易聚合。為此,必須添加阻聚劑以抑制其聚合。本文用兩種方法分別合成了阻聚劑N,N-二乙基羥胺；用膨脹計(jì)法研究并優(yōu)化了單組分阻聚劑和復(fù)配阻聚劑對(duì)苯乙烯本體聚合的阻聚效果,還用RAFT細(xì)乳液法制備超高分子量聚苯乙烯(UHMWPS)。
　　 主要研究工作如下:
　　 1、以三乙胺為原料,以工業(yè)雙氧水為氧化劑,在T1=0～5℃和T2=50～60℃

2、條件下,分別合成了阻聚劑-N,N-二乙基羥胺,用FT—IR表征了其化學(xué)結(jié)構(gòu)。在T1和T2條件下,二乙基羥胺的產(chǎn)率分別為81.5％、84.2％。
　　 2、利用膨脹計(jì)法,在60℃和80℃條件下分別研究了苯乙烯阻聚劑:N,N-二乙基羥胺(DEHA)、2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)、對(duì)苯二酚(HQ)、對(duì)叔丁基鄰苯二酚(TBC)、鄰叔丁基4,6-二硝基苯酚(DNBP)、高效阻聚劑(PI-70)的濃度以及它們復(fù)配阻聚劑的濃度對(duì)苯乙烯本體

3、聚合轉(zhuǎn)化率和阻聚效果的影響。
　　 在60℃下考察單組分阻聚劑對(duì)苯乙烯轉(zhuǎn)化率的影響,使用不同濃度的DEHA、BHT、HQ、TBC、DNBP、PI-70。當(dāng)DNBP的濃度為500 ppm時(shí),或當(dāng)PI-70的濃度為350 ppm時(shí),苯乙烯轉(zhuǎn)化率都較低,阻聚效果最佳。在相同轉(zhuǎn)化率下DNBP的持續(xù)時(shí)間達(dá)到600 min以上,而高效阻聚劑PI-70的持續(xù)時(shí)間則較短。
　　 在80℃下考察單組分阻聚劑對(duì)苯乙烯轉(zhuǎn)化率的影響,使用不同濃

4、度的HQ、TBC、DNBP、PI-70,得到DNBP濃度為350 ppm、PI-70濃度為350ppm時(shí)苯乙烯轉(zhuǎn)化率都較低,阻聚效果最佳,在相同轉(zhuǎn)化率下DNBP的持續(xù)時(shí)間為250 min；但PI-70的持續(xù)時(shí)間就較短,使其在工業(yè)上應(yīng)用上受到限制。
　　 在60℃下,考察了阻聚劑BHT、HQ、TBC、DNBP、PI-70不同配比的復(fù)配阻聚劑對(duì)苯乙烯轉(zhuǎn)化率的影響。當(dāng)TBC:DNBP=1:3、TBC:PI-70=1:3時(shí)苯乙烯轉(zhuǎn)化率都

5、較低,阻聚效果最佳；在相同轉(zhuǎn)化率下其阻聚劑的持續(xù)時(shí)間都接近600 min。
　　 在80℃下,考察阻聚劑HQ、TBC、DNBP、PI-70不同配比的復(fù)配阻聚劑對(duì)苯乙烯轉(zhuǎn)化率的影響,當(dāng)HQ:PI-70=1:1和DNBP:PI-70=1:1時(shí)苯乙烯轉(zhuǎn)化率都較低,阻聚效果最佳,在相同轉(zhuǎn)化率下其阻聚劑的持續(xù)時(shí)間相對(duì)來(lái)講都較高。
　　 比較60℃和80℃下的阻聚效果,單組分阻聚劑和復(fù)配阻聚劑的阻聚效果以及持續(xù)時(shí)間隨著聚合溫度的升高

6、而降低。
　　 3、以氯化芐、金屬鎂、苯乙烯等原料合成可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)試劑-苯基乙酸-1-苯基乙醇雙硫酯(PEPDTA),再將苯乙烯單體、RAFT試劑、乳化劑等進(jìn)行超聲細(xì)化,得到細(xì)乳液。通過(guò)細(xì)乳液法制備超高分子量聚苯乙烯。通過(guò)紅外光譜(FT-IR)對(duì)RAFT試劑、UHMWPS進(jìn)行了表征；用粘度計(jì)、透射電鏡(TEM)、ZatePALS激光粒度儀等檢測(cè)手段對(duì)其進(jìn)行了表征,結(jié)果表明UHMWPS平均粒徑為57.