聚馬來(lái)酸酐的性質(zhì)研究

聚馬來(lái)酸酐的性質(zhì)研究

1聚認(rèn)同的基礎(chǔ)研究用直隸酸和聚烯烴樹(shù)枝連接聚烯烴，可以用作聚烯烴樹(shù)脂的粘合劑。用馬來(lái)酸酐接枝的氯化聚烯烴可以用作聚烯烴類樹(shù)脂粘接促進(jìn)劑,因此馬來(lái)酸酐接枝受到了廣泛的重視。但是,在接枝反應(yīng)中,接枝效率一般都比較低,相當(dāng)一部分馬來(lái)酸酐并沒(méi)有接枝到主鏈上去。黃宏亮的實(shí)驗(yàn)研究指出,未接枝的馬來(lái)酸酐大部分以5～8自聚體的形式存在,與文獻(xiàn)報(bào)道的溶劑法合成聚馬來(lái)酸酐結(jié)果比較接近。因此,接枝反應(yīng)后的產(chǎn)物如不作分離,得到的將是含有接枝物和聚馬來(lái)酸酐的混合物。從應(yīng)用角度看,如果將未接枝的馬來(lái)酸酐或聚馬來(lái)酸酐分離出去,接枝物的粘接力就會(huì)得到提高。從基礎(chǔ)研究角度看,如果用反復(fù)提純后測(cè)定的純接枝物性質(zhì)推測(cè)未經(jīng)分離的混合物的性質(zhì)將會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的偏差。當(dāng)前的文獻(xiàn)報(bào)道中,對(duì)實(shí)驗(yàn)室采用溶劑反復(fù)提取純化接枝物的性能報(bào)道較多,而對(duì)其副產(chǎn)物聚馬來(lái)酸酐性質(zhì)的報(bào)道很少看到。聚馬來(lái)酸酐是一種水處理劑,相關(guān)研究大多是從水處理的角度進(jìn)行的,而從粘接力和相容性角度研究報(bào)道很少。因此我們認(rèn)為,將聚馬來(lái)酸酐(PMAN)的性質(zhì)進(jìn)行單獨(dú)的研究,對(duì)分離時(shí)選擇優(yōu)化分離方法和對(duì)混合物物性的評(píng)估都可提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2實(shí)驗(yàn)部分2.1甲苯、苯甲酸酯的合成馬來(lái)酸酐(MAH),分析純,湖南湘中化學(xué)試劑廠;過(guò)氧化苯甲酰(BPO),分析純,湖北大學(xué)化工廠;甲苯,分析純,天津市醫(yī)藥公司,使用前用分子篩浸泡1周以上;所有溶劑均為分析純?cè)噭?各種樹(shù)脂,工業(yè)級(jí),江蘇三木集團(tuán);FTIR-8300傅立葉變換紅外光譜儀:日本島津公司;鏡向光澤度儀:天津偉達(dá)試驗(yàn)機(jī)廠。2.2聚姜片的制備參照文獻(xiàn)的合成方法,在帶有回流、攪拌、加熱的500mL四頸瓶中加入81.5g馬來(lái)酸酐和160g干燥的甲苯,在攪拌下加熱至70℃,使固體馬來(lái)酸酐完全溶解;再滴加49g含9.8g過(guò)氧化苯甲酰的甲苯溶液,滴加完畢,在100～110℃下反應(yīng)5h,冷卻至室溫,傾去甲苯,加入4g丁酮,在86～90℃下攪拌1h,冷卻至60℃后,很快倒入180g甲苯中,有絲狀物析出,過(guò)濾去除甲苯,用甲苯洗滌數(shù)次,產(chǎn)物在50～60℃的真空下干燥,即得聚馬來(lái)酸酐。所得產(chǎn)物采用FTIR-8300傅立葉變換紅外光譜儀進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定,與文獻(xiàn)結(jié)果一致。2.3溶解度特性參數(shù)法測(cè)定溶解性能試驗(yàn):將一定量的聚馬來(lái)酸酐置于某種溶劑中,在室溫下攪拌0.5～1h,靜置,定時(shí)搖動(dòng)。靜置3d后過(guò)濾,用稱重法測(cè)定溶液中的固含量,所得結(jié)果換算為每10mL溶劑中溶解聚馬來(lái)酸酐的克數(shù)。按照一般文獻(xiàn)的規(guī)定,10mL溶劑溶解1g以上高分子聚合物為可溶,溶解0.5～0.9g高聚物為微溶,溶解量小于0.5g,認(rèn)為是不可溶。特性黏數(shù)法測(cè)定溶解度參數(shù):采用烏氏黏度計(jì)在(25.00±0.05)℃下,用一點(diǎn)法測(cè)定。共溶劑法測(cè)定聚馬來(lái)酸酐和樹(shù)脂間的相容性:把聚馬來(lái)酸酐和不同的樹(shù)脂按一定比例混合,溶解于一共同溶劑中(丙酮或丙酮與二甲苯的混合溶劑),攪拌均勻,靜置,如果不產(chǎn)生相分離,則可以說(shuō)這2種聚合物是相容的;如果發(fā)生了相分離,則是不相容的。涂膜光澤度的測(cè)定:用涂布器將混合液涂于玻璃板上,膜厚200μm,80℃烘干成膜后,用光澤度儀測(cè)定光澤度。3結(jié)果與討論3.1微溶現(xiàn)象的測(cè)定在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),表1中的諸溶劑中,只有可溶與不可溶2類,沒(méi)有介于中間的微溶現(xiàn)象。由表1可見(jiàn),聚馬來(lái)酸酐可以溶解于中等極性和強(qiáng)極性的溶劑中,而在苯類、正己烷、環(huán)己烷、氯仿等中不溶。按照溶解的相似性規(guī)則,聚馬來(lái)酸酐屬于極性較強(qiáng)的聚合物。3.2溶解度參數(shù)對(duì)特性黏數(shù)的影響用一些溶解度參數(shù)不等的溶劑溶解聚馬來(lái)酸酐,配制成稀溶液。分別測(cè)定其在這些溶劑中的特性黏數(shù),結(jié)果見(jiàn)表2。隨著溶劑的溶解度參數(shù)增大,特性黏數(shù)也相應(yīng)增大,在22.1(J·cm-3)1/2達(dá)到最大值,此后特性黏數(shù)隨著溶解度參數(shù)的增大而逐漸減小,呈一條規(guī)律的峰型曲線。按照特性黏數(shù)測(cè)定溶解度參數(shù)的原則,聚馬來(lái)酸酐的溶解度參數(shù)等于[η]峰值處所對(duì)應(yīng)的溶解度參數(shù),即δ=22.1(J·cm-3)1/2。3.3不同樹(shù)脂復(fù)合涂膜的對(duì)比采用共溶劑法根據(jù)溶液是否分層判別其混容性,采用涂膜透明性并用光澤度大小表征其相容程度,結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出,聚馬來(lái)酸酐和氨基樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、改性醇酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯等的復(fù)配液涂膜透明,其60°相對(duì)光澤值近100%,這說(shuō)明聚馬來(lái)酸酐和這幾種樹(shù)脂完全相容。顯然,與這幾種樹(shù)脂的極性較強(qiáng),與聚馬來(lái)酸酐的極性相互匹配有關(guān)。而石油樹(shù)脂和聚馬來(lái)酸酐的復(fù)配液涂膜不透明,60°相對(duì)光澤值較低,這與石油樹(shù)脂極性小,與聚馬來(lái)酸酐極性不匹配有關(guān)。4溶解度參數(shù)和溶解