PEG接枝聚羧酸系高分子化合物的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、PEG接枝聚羧酸系高分子化合物是近年來研究的熱點(diǎn)之一，目前主要應(yīng)用于混凝土減水劑，我國(guó)在該方面的研究處于起步階段。本研究采用二步法合成PEG接枝聚羧酸系高分子化合物，并將其分別應(yīng)用作混凝土減水劑和皮革復(fù)鞣劑，對(duì)其應(yīng)用性能及作用機(jī)理進(jìn)行了分析。 對(duì)丙烯酸聚乙二醇酯不飽和大分子單體合成過程中酯化反應(yīng)產(chǎn)率的測(cè)定方法進(jìn)行了研究，并通過對(duì)比確定了目前應(yīng)用的滴定體系的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)并得到最優(yōu)的酸堿滴定體系。對(duì)影響丙烯酸聚乙二醇酯不飽和大分子單

2、體合成反應(yīng)產(chǎn)率的主要因素分別進(jìn)行了討論，并得到不同反應(yīng)條件下產(chǎn)率隨時(shí)間變化曲線。以傅立葉紅外(FTIR)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 滴定體系分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用以去離子水作為溶劑，以一定濃度的氫氧化鉀水溶液進(jìn)行滴定的滴定方法具有實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作較易進(jìn)行，終點(diǎn)顏色變化明顯，容易判斷，測(cè)定精度較高等優(yōu)點(diǎn)。合成實(shí)驗(yàn)顯示，較高的反應(yīng)溫度、較大的催化劑用量有利于酯化反應(yīng)的進(jìn)行，PEG相對(duì)分子質(zhì)量越大，酯化反應(yīng)越難進(jìn)行。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析結(jié)果顯示，酯

3、化反應(yīng)成功的進(jìn)行了。 共聚合成PEG接枝聚羧酸系高分子化合物型減水劑，采用單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)影響反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)用性能的主要因素(單體配比、引發(fā)劑用量、側(cè)基相對(duì)分子質(zhì)量等)進(jìn)行了討論，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到最佳合成工藝。采用凝膠滲透色譜(GPC)等分析手段對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。采用ζ電位儀、表面張力測(cè)定儀等分析手段對(duì)PEG接枝聚羧酸系高分子化合物減水劑的作用機(jī)理進(jìn)行了分析討論。 結(jié)果表明，PEG接枝聚羧酸系高分子化

4、合物減水劑的最佳合成配方為：反應(yīng)單體為丙烯酸(AA)、PEG800、烯丙基磺酸鈉，引發(fā)劑為過硫酸銨，用量為不飽和單體質(zhì)量的5％，滴加溫度60℃，聚合反應(yīng)溫度75℃。應(yīng)用結(jié)果表明，產(chǎn)物具有良好的減水分散效果。ζ電位分析結(jié)果表明，產(chǎn)物吸附性良好，靜電斥力及空間位阻是分散性能良好的主要原因。 依照皮革化學(xué)品的特點(diǎn)對(duì)產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，合成PEG接枝聚羧酸系高分子化合物型丙烯酸樹脂復(fù)鞣劑。采用凝膠滲透色譜(GPC)、傅立葉紅外(FTI

5、R)等分析手段對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。將PEG接枝聚羧酸系高分子化合物復(fù)鞣劑應(yīng)用于酸皮的鞣制，通過對(duì)酸皮收縮溫度(Ts)的測(cè)定確定其鞣制效果。分別將產(chǎn)物單獨(dú)用于復(fù)鞣及與鉻鞣劑結(jié)合復(fù)鞣，對(duì)成革的物理機(jī)械性能及感官性能進(jìn)行評(píng)定，考察其在皮革復(fù)鞣中的應(yīng)用效果。結(jié)合皮革復(fù)鞣及陰離子染料上染理論，對(duì)此類復(fù)鞣劑與皮革纖維、染料分子的作用機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，PEG接枝聚羧酸系高分子化合物復(fù)鞣劑的合成配方為：反應(yīng)單體為丙烯酸(AA)、PEG400，丙