分散聚合法制備EPDM-g-SAN接枝聚合反應(yīng)研究.pdf

1、AES樹脂亦稱EPSAN樹脂，是耐侯ABS的一種。由于AES樹脂采用雙鍵極少的乙烯-丙烯-二烯三元橡膠(EPDM)作接枝主干，故AES的耐候性比聚丁二烯作接枝主干的ABS高4～8倍。 在AES的制備過程中，由EPDM與苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)接枝共聚制成的EPDM接枝聚苯乙烯丙烯腈(EPDM—g—SAN)，再將其用作SAN樹脂的增韌劑制備AES樹脂。本文探討以正己烷為溶劑，采用分散聚合法制備EPDM-g-SAN時，EPDM

2、/單體(St和AN)質(zhì)量比、引發(fā)劑BPO濃度、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時間對接枝共聚反應(yīng)的影響并對在聚合過程中反應(yīng)體系相轉(zhuǎn)變的過程與特點通過TEM進行了初步的研究。主要工作如下： 1、利用EPDM、St、AN在以正己烷為溶劑的聚合體系中，既有接枝共聚反應(yīng)生成EPDM—g—SAN接枝共聚物，又有普通的共聚反應(yīng)生成SAN共聚物，并且由于這兩種生成的共聚物均不溶解于正己烷，其單體在發(fā)生共聚反應(yīng)后便會以沉淀形式從溶劑中析出，導致反應(yīng)體系由未反應(yīng)時

3、的均相體系形成固液兩相體系。將合成產(chǎn)物通過TEM進行分析。從TEM照片可以看出，反應(yīng)中生成球形的顆粒產(chǎn)物。并且，隨著反應(yīng)條件的變化，顆粒的粒徑及內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的變化。 2、研究了EPDM、St、AN在以正己烷為溶劑的聚合體系中，不同反應(yīng)時間對于單體轉(zhuǎn)化率(CR)及反應(yīng)產(chǎn)物的接枝率(GR)和接枝效率(GE)的影響。在反應(yīng)初期4h到6h內(nèi)，CR和GR快速增大，GE有所增大，達到4h或6h后反應(yīng)速度下降，這是由于反應(yīng)時間達到4h后，

4、單體和引發(fā)劑的濃度較小，反應(yīng)體系的粘度較大，鏈增長自由基向EPDM分子鏈的擴散變得困難，同時EPDM分子鏈的接枝活性點逐漸減少的緣故。在反應(yīng)10小時左右，接枝效率開始下降，這是可能是由于反應(yīng)一段時間后，由于接枝反應(yīng)發(fā)生困難，單體主要轉(zhuǎn)化為SAN樹脂導致接枝效率下降造成的。 3、研究了EPDM、St、AN在以正己烷為溶劑的聚合體系中，不同反應(yīng)溫度對于單體轉(zhuǎn)化率(CR)及反應(yīng)產(chǎn)物的接枝率(GR)和接枝效率(GE)的影響。隨著反應(yīng)溫度

5、升高，CR和GR逐漸增大，原因是反應(yīng)溫度升高，一方面引發(fā)劑分解速度加快，反應(yīng)活性點增多，共聚反應(yīng)速率加快，另一方面體系粘度降低，St和AN鏈增長自由基向EPDM分子鏈的擴散更容易，在反應(yīng)溫度達到正己烷沸點以上70℃時，CR達到最大值。由于接枝反應(yīng)活化能大于單體共聚活化能，接枝反應(yīng)活性較高，所以隨反應(yīng)溫度升高，GE增大。 4、研究了EPDM、St、AN在以正己烷為溶劑的聚合體系中，不同BPO濃度對于單體轉(zhuǎn)化率(CR)及反應(yīng)產(chǎn)物的接

6、枝率(GR)和接枝效率(GE)的影響。隨著引發(fā)劑BPO濃度增大，單體轉(zhuǎn)化率CR和接枝率GR增大，接枝效率GE減小。CR和GR增大的原因是引發(fā)劑BPO濃度增大，引發(fā)的活性中心增多。GE減小的原因是引發(fā)劑BPO濃度增大，單體共聚速率加快，參與接枝反應(yīng)的單體較參與共聚反應(yīng)的單體少。 5、研究了EPDM、St、AN在以正己烷為溶劑的聚合體系中，不同St/AN比例對于單體轉(zhuǎn)化率(CR)及反應(yīng)產(chǎn)物的接枝率(GR)和接枝效率(GE)的影響。S

7、t/AN從5：1減少到1：1時，接枝率GR及接枝效率GE有明顯的上升。這是由于St苯環(huán)的共軛穩(wěn)定性，AN自由基的活性大大強于St自由基的活性的原因。所以，當單體配比中AN的用量增加時，反應(yīng)體系中形成的活性自由基增多，因此在反應(yīng)過程中，尤其在反應(yīng)初期引發(fā)接枝反應(yīng)的速度增快，接枝效率GE及接枝率GR隨之增大。 6、研究了EPDM、St、AN在以正己烷為溶劑的聚合體系中，EPDM含量對接枝共聚反應(yīng)的單體轉(zhuǎn)化率(CR)及反應(yīng)產(chǎn)物的接枝率

8、(GR)和接枝效率(GE)的影響。當EPDM逐漸增大時，接枝效率也隨著增大，這是因為EPDM含量增大，相應(yīng)的單體含量減少，而單體轉(zhuǎn)化率CR及接枝率GR變化不大，所以接枝效率GE隨EPDM用量的增加而提高。 7、將EPDM、提純接枝共聚物及抽出物分別利用傅立葉紅外光譜進行分析。可以看出，與EPDM紅外光譜相比，提純接枝共聚物紅外光譜在波數(shù)為2235cm<'-1>處出現(xiàn)了C-N基團的特征伸縮振動吸收峰，在760 cm<'-1>和70