磺酸聚醚型高分子表面活性劑的縮聚合成、表征及其性能研究.pdf

1、本論文從分子設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，合成了一類磺酸聚醚型高分子表面活性劑，包括均聚物、不同比例及不同組成的共聚磺酸聚醚，考察了共聚物中親油單體的種類及含量對聚合物性能的影響。 (一)單體的合成及表征 以環(huán)氧氯丙烷、亞硫酸氫鈉、正丁醇和正辛醇等為原料，合成3-氯-2-羥基丙磺酸鈉[NaCHPS]單體以及1-氯-3-丁氧基-2-丙醇[CBP]、1-氯-3-辛氧基-2-丙醇[COP]和1-氯-3-苯氧基-2-丙醇[CPP]四種單體，用

2、紅外、核磁等方法證實(shí)了產(chǎn)物具有預(yù)期的結(jié)構(gòu)。 (二)3-氯-2-羥基丙磺酸鈉均聚物的合成與表征 3-氯-2-羥基丙磺酸鈉在NaH作用下發(fā)生均縮聚反應(yīng)，得到了均聚磺酸聚醚，重點(diǎn)探討了催化劑的用量和反應(yīng)時(shí)間對聚合物產(chǎn)率的影響。通過紅外、核磁對聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，用TG對聚合物的熱性能進(jìn)行了表征，同時(shí)考察了聚合物的溶解情況和表面活性。結(jié)果表明：隨氫化鈉用量的加大和反應(yīng)時(shí)間的延長，產(chǎn)率逐步增大；均聚物的起始熱分解溫度為276℃，

3、只能溶于水、DMSO、DMF等強(qiáng)極性溶劑，其降低表面張力能力較低。 (三)三種共聚磺酸聚醚的合成及組成與性能關(guān)系 通過溶液共縮聚法用3-氯-2-羥基丙磺酸鈉分別與1-氯-3-丁氧基-2-丙醇、1-氯-3-辛氧基-2-丙醇和1-氯-3-苯氧基-2-丙醇合成了三種不同比例的共聚磺酸聚醚，用VPO、IR、NMR等測定了共聚物的分子量及組成等一系列結(jié)構(gòu)參數(shù)?？疾炝擞H油單體的種類及含量對聚合物性能的影響，主要包括以下幾方面：

4、 1.溶解性，共聚磺酸聚醚能溶于大多數(shù)溶劑中，只是在甲苯、正己烷等極性很弱的溶劑中不溶；三種共聚磺酸聚醚的溶解性大小為：P(NaCHPS/CPP)＞P(NaCHPS/COP)＞P(NaCHPS/CBP)。 2.動態(tài)表面張力，共聚磺酸聚醚水溶液表現(xiàn)出強(qiáng)的表面張力時(shí)間效應(yīng)。對同種共聚磺酸聚醚，溶液濃度、添加無機(jī)鹽含量增大均使動態(tài)表面活性增強(qiáng)，用Rosen經(jīng)驗(yàn)方程和Word-Tordai方程能很好的描述DST的變化規(guī)律；對不同結(jié)構(gòu)的

5、共聚磺酸聚醚，隨聚合物分子中疏水結(jié)構(gòu)單元(CBP、CPP)的增加、NaCHPS含量的減少，動態(tài)表面活性增強(qiáng)。 3.CMC及表面張力：對于三種共聚磺酸聚醚，CMC及表面張力均隨疏水組分含量的增加而降低，但是由于共聚物中親水、疏水部分的比例相差不是太大，所以這種降低的趨勢不是很明顯，含COP單元磺酸聚醚的CMC是三者中最小的。 4.膠束形態(tài)：用透射電鏡觀察了共聚磺酸聚醚溶液的膠束形態(tài)，發(fā)現(xiàn)在CMC以上能夠形成膠束，受溶液濃度

6、、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素的影響，膠束形態(tài)各異、大小不均。膠束形態(tài)、大小的多分散性是由于膠束上“尾巴”或“線圈”間不同程度的相互作用，導(dǎo)致初級膠束逐步聚集形成高級膠束的結(jié)果。 5.泡沫及分散性能：磺酸聚醚水溶液的起泡性低和泡沫穩(wěn)定時(shí)間短，對含CBP、COP或CPP的同一系列共聚磺酸聚醚，隨著分子中NaCHPS單元含量減小、疏水組分含量的增加，起泡性能和泡沫穩(wěn)定性均增強(qiáng)；含CPP單元的共聚磺酸聚醚的起泡性和泡沫穩(wěn)定性均強(qiáng)于另外兩種共聚磺酸聚