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马来酸酐/丙烯酸改性共聚物合成与性能封面

收藏本文 2024-03-26 点赞:12057 浏览:47642 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:无磷洗涤助剂的开发和运用是目前洗涤剂制造业进展的重点。沸石作为一种替代三聚磷酸钠的洗涤助剂,助洗效果虽好,但其在水中的溶解性差,易形成沉淀,而且在洗涤历程中同钙、镁离子的交换速度慢,分散性能差,所以不能单独替代三聚磷酸钠作为洗涤助剂利用。马来酸酐/丙烯酸共聚物钠盐作为一种具有高负电荷密度的聚羧酸盐类洗涤助剂,水溶效果好,能够有效螯合水中钙离子和分散碳酸钙固体颗粒,与其它的水处理剂和洗涤助剂具有优良的协同效用,可作为代磷助剂、聚合物洗涤助剂、纺织印染助剂利用。但是马来酸酐/丙烯酸共聚物生物降解性较差,而且其对磷酸钙阻垢效果较差,由此改善马来酸酐/丙烯酸共聚物的助洗性能和生物降解性能具有重要的论述作用和实际运用前景。本论文在合成马来酸酐/丙烯酸共聚物的基础上,以改善共聚物阻垢性能和降解性能为目标,通过引入对磷酸钙有良好阻垢效果的含磺酸基的第三单体共聚,或者在主链引入醚键以提升共聚物的降解性能,制备了3种马来酸酐/丙烯酸改性聚合物,并对共聚物的结构和助洗、阻垢性能进行了表征。本论文的主要工作和成果如下:(1)以马来酸酐、丙烯酸为单体,过硫酸铵为引发剂,水为溶剂,制备了马来酸酐/丙烯酸共聚物。探讨了引发剂浓度、单体配比等工艺条件对聚合物分子量及助洗性能的影响,结果表明:通过制约引发剂浓度和单体配比可制约共聚物的分子量,所得共聚物的钙螯合能力达330mg/g,钙皂分散能力达90%以上。聚合物磷酸钙阻垢效率仅为6%。(2)为了改善共聚物的助洗性能,以烯丙基磺酸钠为第三单体,与马来酸酐、丙烯酸共聚,制备了马来酸酐/丙烯酸/烯丙基磺酸钠共聚物。当马来酸酐、丙烯酸、烯丙基磺酸钠摩尔比为6:3:3时,共聚物对磷酸钙的阻垢效率达89.6%。(3)为了改善共聚物的助洗性能,以丙烯基磺酸钠为第三单体,与马来酸酐、丙烯酸共聚,制备了马来酸酐/丙烯酸/丙烯基磺酸钠共聚物。当马来酸酐、丙烯酸、烯丙基磺酸钠摩尔比为6:3:3时,共聚物对磷酸钙的阻垢效率达99.0%。(4)为了改善聚合物的降解性能,分别以马来酸酐、丙烯酸为原料,通过环氧化制得环氧琥珀酸、2--2,3-环氧丙酸单体。然后采取阴离子开环共聚,制备了环氧琥珀酸-2--2,3-环氧丙酸的共聚物,用红外光谱、核磁共振谱对共聚物结构进行了表征,并对环氧共聚物的助洗性能进行了探讨。结果表明共聚物主链中成功引入了醚键,而且共聚物的钙螯合能力达153mg/g。关键词:马来酸酐论文丙烯酸论文烯丙基磺酸钠论文丙烯基磺酸钠论文钙螯合能力论文环氧共聚物论文

    摘要4-6

    ABSTRACT6-15

    第一章 绪论15-25

    1.1 马来酸酐/丙烯酸共聚物的探讨背景15-17

    1.2 马来酸酐/丙烯酸共聚物的合成策略17-18

    1.2.1 马来酸酐/丙烯酸共聚物合成的基本原理17

    1.2.2 有机溶剂反应系统合成马来酸酐/丙烯酸共聚物17

    1.2.3 水性溶剂反应系统合成马来酸酐/丙烯酸共聚物17-18

    1.3 马来酸酐/丙烯酸共聚物的分子量对性能的影响18-19

    1.4 影响合成马来酸酐/丙烯酸共聚物合成的因素19-23

    1.4.1 引发剂的选择和用量19

    1.4.2 温度对聚合反应的影响19-20

    1.4.3 反应时间对共聚物合成的影响20-21

    1.4.4 单体配比对共聚物合成的影响21-22

    1.4.5 加料方式对共聚物合成的影响22

    1.4.6 反应系统的pH值及搅拌速度的影响22-23

    1.5 马来酸酐丙烯酸共聚物的运用23-24

    1.5.1 洗涤助剂23

    1.5.2 阻垢剂23-24

    1.6 本课题的探讨目的和作用24

    1.7 本课题的探讨内容24-25

    第二章 实验部分25-31

    2.1 原料规格和仪器25-26

    2.2 马来酸酐/丙烯酸共聚物的制备26

    2.3 含磺酸基马来酸酐/丙烯酸三元共聚物的制备26-27

    2.3.1 马来酸酐/丙烯酸/烯丙基磺酸钠三元共聚物的制备26-27

    2.3.2 马来酸酐/丙烯酸/丙烯基磺酸钠三元共聚物的制备27

    2.4 环氧琥珀酸-2--2,3-环氧丙酸共聚物的制备27-28

    2.4.1 马来酸酐环氧化制备环氧琥珀酸单体27

    2.4.2 2--2,3-环氧丙酸单体的制备27

    2.4.3 2--2,3-环氧丙酸均聚物的制备27-28

    2.4.4 环氧琥珀酸-2--2,3-环氧丙酸环氧共聚物的制备28

    2.5 聚合物的红外表征28

    2.6 聚合物的核磁表征28

    2.7 聚合物的分子量测试28

    2.8 聚合物钙离子螯合性能测试28-29

    2.9 聚合物碳酸钙分散性能测试29

    2.10 聚合物磷酸钙阻垢性能测试29

    2.11 聚合物pH缓冲性能测试29-30

    2.12 聚合物钙皂分散性能测试30-31

    第三章 结果与讨论31-68

    3.1 引言31

    3.2 马来酸酐/丙烯酸共聚物的制备及性能探讨31-41

    3.2.1 马来酸酐/丙烯酸共聚物的红外表征31-32

    3.2.2 引发剂浓度对分子量的影响32-33

    3.2.3 单体配比对分子量的影响33-35

    3.2.4 钙螯合能力测试35

    3.2.5 聚合物碳酸钙分散能力测试35-37

    3.2.6 聚合物pH缓冲性能测试37-38

    3.2.7 聚合物钙皂分散能力测试38-41

    3.3 马来酸酐/丙烯酸/烯丙基磺酸钠共聚物的合成及性能探讨41-47

    3.3.1 马来酸酐/丙烯酸/烯丙基磺酸钠共聚物的红外表征41-42

    3.3.2 聚合物的钙螯合能力测试42

    3.3.3 聚合物碳酸钙分散能力测试42-43

    3.3.4 聚合物磷酸钙阻垢能力测试43-45

    3.3.5 聚合物pH缓冲能力测试45-46

    3.3.6 聚合物钙皂分散能力测试46-47

    3.4 马来酸酐/丙烯酸/丙烯基磺酸钠共聚物的制备及性能探讨47-52

    3.4.1 马来酸酐/丙烯酸/丙烯基磺酸钠共聚物的红外表征47-48

    3.4.2 聚合物钙螯合能力测试48-49

    3.4.3 聚合物碳酸钙分散能力测试49-50

    3.4.4 聚合物磷酸钙阻垢能力测试50

    3.4.5 聚合物pH缓冲能力测试50-51

    3.4.6 聚合物钙皂分散能力测试51-52

    3.5 环氧琥珀酸-2--2,3-环氧丙酸共聚物的合成及性能探讨52-65

    3.5.1 环氧琥珀酸单体表征53-55

    3.5.2 环氧琥珀酸均聚物的表征55-56

    3.5.3 2--2,3-环氧丙酸单体的表征56-58

    3.5.4 2--2,3-环氧丙酸单体均聚物的表征58-60

    3.5.5 环氧琥珀酸-2--2,3-环氧丙酸共聚物的表征60-62

    3.5.6 环氧共聚钙螯合能力测试62-63

    3.5.7 环氧共聚物磷酸钙阻垢能力测试63

    3.5.8 环氧共聚物pH缓冲能力测试63-64

    3.5.9 环氧共聚物的钙皂分散能力测试64-65

    3.6 不同聚合物的性能比较65-68

    3.6.1 不同聚合物钙螯合能力和碳酸钙分散能力比较65-66

    3.6.2 不同聚合物pH缓冲能力比较66-67

    3.6.3 不同聚合物钙皂分散能力比较67-68

    第四章 结论68-69

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