氯化聚丙烯和醇酸树脂分级的研究

论文摘要

聚合物是由一系列分子量不同的大分子组成的混合物,这使其具有结构组成的非均匀性。分级即是将聚合物样品根据其在溶液中的溶解度对分子量或结构组成的依赖性按照其分子量的大小分离成若干个级分的过程。通过分级制备的窄分子量或结构组成均匀分布的级分,与其它测试技术（GPC,″C-NMR,DSC,X射线衍射等）联用后,能够得到精确的大分子结构信息。因此聚合物分级作为一种分析和制备技术,在聚合物结构和性能的研究与聚合反应工程等领域有重要的应用。本文以分级为主要技术,分别选取了转化型涂料和非转化型涂料的两个代表加以研究。以氯化聚丙烯作为非转化型物质的例子,主要考察了不同氯化度对Mark-Houwink方程式的影响。30%氯化度的氯化聚丙烯用作油墨附着力促进剂已经被较为详细地研究过。本文的重点在于考察用作涂料助剂的氯化度在26%左右氯化聚丙烯的Mark-Houwink方程式以及它与30%氯化度氯化聚丙烯Mark-Houwink的关系,范给出的30%氯化度氯化聚丙烯的Mark-Houwink方程式[η]=0.0174M0.6919,事实上可以适用于从26%到35%氯含量的范围的分子量估算。以醇酸树脂为转化型涂料的代表,主要考察了分级产品的酸值、特性粘数和溶度参数以及级分制成的涂膜性质的变化规律。按照文献发表的情况,对长油醇酸树脂分级研究的比较多,而对短油醇酸树脂分级的研究很少看到报道。本文即对国产商品的长油、中油和短油都进行研究,并加以比较;在经典文献中,由于知道具体配方,可以得到Mark-Houwink方程式。然而对于商品而言,并不能知其具体配方,本文中找到了一种代用的方法:即用酸值代替数均分子量来拟合Mark-Houwink方程式,并通过酸值和溶度参数成正比关系来验证酸值这一参数的可靠性,由此得出酸值对于醇酸树脂是一个重要的参数,且较其他参数容易测定,是一种方便的方法。凝胶色谱仪测定聚合物的分子量及其分布虽然有着其他分级方法有很大的优势,但它得到的级分量少,不能对每个级分进行其它性能方面的研究。本文利用传统的沉淀分级法得到的级分制备了一系列的涂膜,研究它的干燥时间等各种相关指标,证明了对醇酸树脂来说,样品的干燥时间基本上是由分子量较小的组分决定的。因此,醇酸树脂虽属转化型树脂,但和其他树脂一样,分子量分布仍是一个重要的指标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 聚合物的分子量分布
• 1.2 涂料的成膜
• 1.3 分子量分布在两种机理上引起的性能差别
• 1.4 本文研究的中心
• 1.5 氯化聚丙烯
• 1.6 醇酸树脂
• 1.6.1 一般介绍
• 1.6.2 醇酸树脂的油度
• 1.6.3 植物油及其干燥
• 1.6.4 本文研究的内容
• 第二章 有关分级的文献综述
• 2.1 分级的基本原理
• 2.2 分级的热力学依据
• 2.3 分级的操作方法
• 2.3.1 沉淀分级法
• 2.3.2 溶解分级法
• 2.3.3 降温分级法
• 2.4 其它分级方法
• 2.5 聚合物分级的研究现状
• 2.5.1 聚合物结构非均匀性的表征
• 2.5.2 制备窄组成分布样品
• 2.5.3 聚合物参数的标定
• 2.6 凝胶渗透色谱
• 第三章 不同氯化度的氯化聚丙烯的
• 3.1 主要原料和化学试剂及仪器
• 3.1.1 主要原料
• 3.1.2 化学试剂
• 3.1.3 主要仪器
• 3.2 分级实验方法
• 3.3 凝胶色谱对原样品CPP级分分子量分布的分析结果
• 3.3.1 26%、526和30%和35%CPP原始样品的凝胶色谱
• 3.3.2 分子量分布宽度计算指标
• 3.4 26%样品分析结果及计算结果的选择
• 3.4.1 26%样品分级的结果
• 3.4.2 526级分样品
• 3.5 Mark-Houwink方程的拟合
• 3.5.1 级分特性粘数的测定
• 3.5.2 Mark-Houwink方程中相关参数的求取
• 3.5.3 不同氯化度CPP的马丁方程的比较
• 3.6 35%样品的分级结果
• 3.7 不同氯化度氯化聚丙烯的Mark-Houwink方程的讨论
• 3.8 本章小结
• 第四章 醇酸树脂分级条件的最优化
• 4.1 主要原料、化学试剂和仪器
• 4.1.1 主要原料
• 4.1.2 化学试剂
• 4.1.3 主要仪器
• 4.2 醇酸树脂分级传统方法
• 4.2.1 苯-甲醇分级沉淀
• 4.2.2 丙酮-水分级沉淀
• 4.3 对分级优化条件的研究
• 4.4 制备级分
• 4.5 本章小结
• 第五章 醇酸树脂的级分和酸值的关系
• 5.1 Mark-Houwink方程式在醇酸树脂中的应用
• 5.2 实验数据的测定和计算方法
• 5.2.1 固体分（G）
• 5.2.2 酸值（AV）
• 5.2.3 特性粘数（[η]）
• 5.2.4 溶度参数（δ）
• 5.3 级分的酸值、特性粘数和溶度参数测定结果
• 5.4 用酸值代替分子量拟合数据
• 5.4.1 长油度
• 5.4.2 中油度
• 5.4.3 短油度
• 5.5 酸值和溶度参数的关系
• 5.5.1 长油度
• 5.5.2 中油度
• 5.5.3 短油度
• 5.6 三种油度的比较
• 5.7 实验合理性的验证
• 5.8 本章小结
• 第六章 不同级分涂膜性能的变化
• 6.1 主要实验仪器
• 6.2 涂膜性能测定方法介绍
• 6.2.1 涂膜的制备
• 6.2.2 干燥时间
• 6.2.3 硬度
• 6.2.4 耐冲击性
• 6.2.5 附着力
• 6.2.6 耐腐蚀性
• 6.3 涂膜性能结果讨论
• 6.3.1 长油度
• 6.3.2 中油度
• 6.3.3 短油度
• 6.4 分子量分布
• 6.4.1 长油度
• 6.4.2 中油度
• 6.4.3 短油度
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与下步打算
• 参考文献
• 附录
• 在读期间发表的论文和参加的学术活动
• 致谢