基于反向原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法制備可控分子量溴化聚苯乙烯的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 07:47
溴化聚苯乙烯(BPS)作為一種新型高分子溴系阻燃劑,是十溴二苯醚的良好替代品,且可規(guī)避二惡英問題,符合《電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHS)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),可用于尼龍(PA66)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等工程塑料的阻燃處理。但目前國內(nèi)BPS產(chǎn)品分子量大、分子量分布寬,導(dǎo)致產(chǎn)品相容性較差、熱穩(wěn)定性不足,且通常采用路易斯酸作為催化劑,對(duì)水敏感水的存在會(huì)使催化劑失活,導(dǎo)致溴化程度降低。因此,低分子量化以及溴化條件的優(yōu)化對(duì)于合成熱穩(wěn)定性好、相容性優(yōu)良的BPS產(chǎn)品具有重要意義。本文首先基于反向原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(RATRP)合成了分子量低、分子量分布窄的聚苯乙烯(PS),并通過紅外光譜(FTIR)、核磁(NMR)、凝膠色譜(GPC)等方法進(jìn)行了表征,研究了引發(fā)劑、催化劑、配體、單體用量以及反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等因素對(duì)PS分子量及分子量分布的影響。其次,在此基礎(chǔ)上對(duì)PS進(jìn)行溴化,以二氯乙烷(EDC)為溶劑、以氯化溴(BrCl)作為溴化劑、以三氧化二銻(Sb2O3)代替?zhèn)鹘y(tǒng)路易斯酸作為催化劑合成了BPS,并通過聯(lián)苯鈉電位滴定法、FTIR...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CuCl2和CuBr2體系下PS的GPC對(duì)比譜圖
圖 2.2 分子量及其分布與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系圖 2.3 ln([M0]/M])和轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系 可知,隨著聚合反應(yīng)體系轉(zhuǎn)化率的增加,PS 的分子量線性增,說明 CuBr2/Bipy 體系能較好地催化由 AIBN 引發(fā)的苯乙烯
圖 3.3 BrCl 用量與 BPS 溴含量的關(guān)系 可知,隨著 BrCl 的增加,BPS 溴含量也逐漸提高,當(dāng) BrCl 與溴含量明顯下降,而當(dāng)溴含量高于 3.05 時(shí),所得產(chǎn)品顏色開,這種阻燃劑產(chǎn)品無論對(duì)于加工設(shè)備還是被阻燃基體的機(jī)械,因此本文最終選擇的摩爾比為 3.05:1。度對(duì) BPS 溴含量的影響化反應(yīng)溫度在 0~60℃之間,較低的反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率緩慢;反應(yīng)溫度過高則會(huì)加快溴化反應(yīng),縮短反應(yīng)時(shí)間,但隨著會(huì)產(chǎn)生主鏈溴代反應(yīng),導(dǎo)致 BPS 產(chǎn)品顏色變深、熱穩(wěn)定性變產(chǎn)品品質(zhì)之間的平衡點(diǎn)非常重要。本文分別考察了 BrCl 滴BPS 溴含量的影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子色譜法中溴化物檢出限的確定[J]. 王日華. 山西化工. 2017(02)
[2]氧瓶燃燒–電位滴定法測(cè)定溴系阻燃劑中溴含量的影響因素[J]. 王愛萍,龔維,劉新,姚旭霞,呂輝,李成榮. 化學(xué)分析計(jì)量. 2015(04)
[3]氯化溴法合成溴化聚苯乙烯中試研究[J]. 朱春來,王孝,楊樹娥. 鹽業(yè)與化工. 2013(02)
[4]溴素中游離氯的測(cè)定因素[J]. 范金秀,霍春梅. 鹽業(yè)與化工. 2011(04)
[5]溴化環(huán)氧樹脂阻燃劑應(yīng)用綜述與發(fā)展展望[J]. 唐星三,孟燁,劉杰. 塑料工業(yè). 2011(S1)
[6]氯化溴合成溴化聚苯乙烯[J]. 姚穎,張雨山,蔡榮華,張慧峰,高書寶. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(02)
[7]溴系阻燃劑中溴含量分析方法研究[J]. 高春娟,蔡榮華,張雨山. 鹽業(yè)與化工. 2009(06)
[8]阻燃劑的環(huán)保化發(fā)展趨勢(shì)和聚合型溴系阻燃劑的應(yīng)用[J]. 麻炳輝,李萌,王鶴童. 鹽業(yè)與化工. 2009(06)
[9]環(huán)保阻燃劑溴化聚苯乙烯的合成研究[J]. 魏炳舉. 天津科技. 2009(05)
[10]溴系阻燃劑的應(yīng)用研究及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張雨山,高春娟,蔡榮華. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2009(05)
博士論文
[1]反向原子轉(zhuǎn)移自由基聚合及其在功能高聚物制備中的應(yīng)用研究[D]. 潘凱.四川大學(xué) 2007
碩士論文
[1]聚溴化苯乙烯的合成研究[D]. 紀(jì)偉佳.山東大學(xué) 2016
本文編號(hào):2952955
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CuCl2和CuBr2體系下PS的GPC對(duì)比譜圖
圖 2.2 分子量及其分布與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系圖 2.3 ln([M0]/M])和轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系 可知,隨著聚合反應(yīng)體系轉(zhuǎn)化率的增加,PS 的分子量線性增,說明 CuBr2/Bipy 體系能較好地催化由 AIBN 引發(fā)的苯乙烯
圖 3.3 BrCl 用量與 BPS 溴含量的關(guān)系 可知,隨著 BrCl 的增加,BPS 溴含量也逐漸提高,當(dāng) BrCl 與溴含量明顯下降,而當(dāng)溴含量高于 3.05 時(shí),所得產(chǎn)品顏色開,這種阻燃劑產(chǎn)品無論對(duì)于加工設(shè)備還是被阻燃基體的機(jī)械,因此本文最終選擇的摩爾比為 3.05:1。度對(duì) BPS 溴含量的影響化反應(yīng)溫度在 0~60℃之間,較低的反應(yīng)溫度下反應(yīng)速率緩慢;反應(yīng)溫度過高則會(huì)加快溴化反應(yīng),縮短反應(yīng)時(shí)間,但隨著會(huì)產(chǎn)生主鏈溴代反應(yīng),導(dǎo)致 BPS 產(chǎn)品顏色變深、熱穩(wěn)定性變產(chǎn)品品質(zhì)之間的平衡點(diǎn)非常重要。本文分別考察了 BrCl 滴BPS 溴含量的影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子色譜法中溴化物檢出限的確定[J]. 王日華. 山西化工. 2017(02)
[2]氧瓶燃燒–電位滴定法測(cè)定溴系阻燃劑中溴含量的影響因素[J]. 王愛萍,龔維,劉新,姚旭霞,呂輝,李成榮. 化學(xué)分析計(jì)量. 2015(04)
[3]氯化溴法合成溴化聚苯乙烯中試研究[J]. 朱春來,王孝,楊樹娥. 鹽業(yè)與化工. 2013(02)
[4]溴素中游離氯的測(cè)定因素[J]. 范金秀,霍春梅. 鹽業(yè)與化工. 2011(04)
[5]溴化環(huán)氧樹脂阻燃劑應(yīng)用綜述與發(fā)展展望[J]. 唐星三,孟燁,劉杰. 塑料工業(yè). 2011(S1)
[6]氯化溴合成溴化聚苯乙烯[J]. 姚穎,張雨山,蔡榮華,張慧峰,高書寶. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(02)
[7]溴系阻燃劑中溴含量分析方法研究[J]. 高春娟,蔡榮華,張雨山. 鹽業(yè)與化工. 2009(06)
[8]阻燃劑的環(huán)保化發(fā)展趨勢(shì)和聚合型溴系阻燃劑的應(yīng)用[J]. 麻炳輝,李萌,王鶴童. 鹽業(yè)與化工. 2009(06)
[9]環(huán)保阻燃劑溴化聚苯乙烯的合成研究[J]. 魏炳舉. 天津科技. 2009(05)
[10]溴系阻燃劑的應(yīng)用研究及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張雨山,高春娟,蔡榮華. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2009(05)
博士論文
[1]反向原子轉(zhuǎn)移自由基聚合及其在功能高聚物制備中的應(yīng)用研究[D]. 潘凱.四川大學(xué) 2007
碩士論文
[1]聚溴化苯乙烯的合成研究[D]. 紀(jì)偉佳.山東大學(xué) 2016
本文編號(hào):2952955
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