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基本信息

項目名稱:
丙烯酸(酯)聚合物的合成及其應(yīng)用研究
小類:
能源化工
簡介:
該項目屬“作物轉(zhuǎn)光噴施液項目”子項目即色覆技術(shù)工藝探討,探索了一條較好的色覆途徑,對作物噴施液的穩(wěn)定性、持久性即提高其轉(zhuǎn)光效果有一定的意義;采用氧化還原體系催化/引發(fā)體系,進行了納米級反相乳液,初步優(yōu)化了聚合工藝,為探索本體系理想色覆技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ);“作物轉(zhuǎn)光噴施液項目”已得到了常德市科技局重點資助,并與常德煙草公司產(chǎn)學(xué)研合作得到了重大資助,而色覆工藝技術(shù)研究是其關(guān)鍵,一旦突破邊可轉(zhuǎn)化生產(chǎn)。
詳細介紹:
從工業(yè)常用的原料丙烯酸、丙烯酰胺出發(fā),采用低溫氧化還原反應(yīng)體系過硫酸銨-亞硫酸氫鈉,以山梨糖醇酐油酸酯/聚乙二醇辛基苯基醚(Span-80/OP-10)為復(fù)合乳化劑,并以白油為連續(xù)相進行丙烯酸-丙烯酰胺反相乳液共聚,探討了單體濃度、復(fù)合乳化劑配比及濃度、引發(fā)劑濃度、反應(yīng)溫度對共聚反應(yīng)的影響,并進行共聚物進行了IR、DTA分析和表征。 該作品屬“作物轉(zhuǎn)光噴施液項目”子項目即色覆技術(shù)工藝探討,探索了一條較好的色覆途徑,對作物噴施液的穩(wěn)定性、持久性即提高其轉(zhuǎn)光效果有一定的意義;采用氧化還原體系催化/引發(fā)體系,進行了反相乳液聚合,初步優(yōu)化了聚合工藝,為探索本體系理想色覆技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ);“作物轉(zhuǎn)光噴施液項目”已得到了常德市科技局重點資助,并與常德煙草公司產(chǎn)學(xué)研合作得到了重大資助,而色覆工藝技術(shù)研究是其關(guān)鍵,一旦突破邊可轉(zhuǎn)化生產(chǎn)。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

此作品是以丙烯酸(酯)為主要原料,探索與制備丙烯酸(酯)高分子聚合物(樹脂)。并應(yīng)用于水處理、農(nóng)業(yè)、建筑、造紙、冶金、日化用品、采油等領(lǐng)域。此項目的建立的基本思路即是符合國家中長遠發(fā)展戰(zhàn)略的基本要求,又是對本行業(yè)相關(guān)理論的完善及其應(yīng)用領(lǐng)域的彌補。 屬“作物轉(zhuǎn)光噴施液”項目的子項目即色覆工藝探討,探索一條較好的色覆途徑,為熒光粒子的后期色覆技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。

科學(xué)性、先進性及獨特之處

此作品研究探討了丙烯酸-丙烯酰胺氧化還原催化劑下反相乳液聚合的工藝條件,獲得了較佳的工藝條件,有較好的實際生產(chǎn)指導(dǎo)意義,技術(shù)水平尚可,為該類物質(zhì)低溫反相乳液聚合做了探索性研究,有轉(zhuǎn)化價值,可針對性開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。 并將的丙烯酸(酯)聚合物對熒光粒子的色覆,對聚氨酯涂料的改性探索等都能為丙烯酸(酯)聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域完善且填補其應(yīng)用領(lǐng)域的一些空白,有一定的前沿導(dǎo)向價值。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

此作品對丙烯酸-丙烯酰胺聚合物的工藝制備條件提供理論指導(dǎo);該論文指導(dǎo)合成的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物產(chǎn)品具有產(chǎn)物相對分子質(zhì)量高、粒子微小、在水中溶解等優(yōu)點。 該聚合物產(chǎn)品具有良好的水溶性,可作為絮凝劑、增稠劑、除垢劑、泥漿處理劑、土壤改良劑、水土保失劑、種子包衣劑、紙張?zhí)砑觿┑葟V泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)以及石油開采業(yè)等。

學(xué)術(shù)論文摘要

摘 要:采用白油為連續(xù)相,以Span-80/OP-10為復(fù)合乳化劑,過硫酸銨-亞硫酸氫鈉為氧化還原引發(fā)劑進行丙烯酸-丙烯酰胺反相乳液共聚,探討了單體濃度、復(fù)合乳化劑配比及濃度、引發(fā)劑濃度、反應(yīng)溫度對共聚反應(yīng)的影響。結(jié)果表明:在反應(yīng)單體AM:AA比為4:1,占乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的20%,復(fù)合乳化劑Span-80與OP-10質(zhì)量比為7:3、占乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的6%,引發(fā)劑用量占乳液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.25%,反應(yīng)溫度40℃,反應(yīng)時間3h的條件下,單體的轉(zhuǎn)化率較佳,可達92.7%。并對共聚物進行了IR、DTA分析和表征。 關(guān)鍵詞:丙烯酸;丙烯酰胺;反相乳液聚合

獲獎情況

1.《丙烯酸-丙烯酰胺氧化還原體系的反相乳液聚合》該學(xué)術(shù)論文于2009年12月發(fā)表在《化工中間體》(Chemical Intermediates)期刊上; 2.2010年,獲得湖南文理學(xué)院第六屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品“挑戰(zhàn)杯”競賽一等獎;

鑒定結(jié)果

被國內(nèi)知名學(xué)者給予較高評價, 并被相關(guān)的期刊收錄發(fā)表,

參考文獻

[1] 姜靖海,丙烯酸酯乳液聚合研究進展[J]. 化學(xué)工程與裝備,2010(4):101-102. [2] 彭洪陽等,水分散性納米SiO2/含氟聚合物復(fù)合乳液的制備及表征[J]. 化工新型材料,2010(9):103-107. [3] 申迎華等, 反相微乳液聚合法制備聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)pH敏感微凝膠及其性能[J]. 高分子學(xué)報,2009(9):917-921. [4] 紀(jì)晨旭等,聚氨酯微交聯(lián)彈性丙烯酸酯乳液的制備與研究[J]. 涂料工業(yè),2010,40:46-49. [5]國際著名高分子團隊(EPI)也在進行相同研究

同類課題研究水平概述

此作品的研究的丙烯酸(酯)聚合物是高分子化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重要的分支。丙烯酸的主要應(yīng)用在于酯化生產(chǎn)各種酯類,全球范圍內(nèi)統(tǒng)計,用于生產(chǎn)酯類的AA占其總量的55%。AA衍生物廣泛應(yīng)用于涂料、造紙、紡織、膠粘劑和油墨等工業(yè)領(lǐng)域。高純AA可用于生產(chǎn)高吸水性樹脂(SAP),此領(lǐng)域的AA用量約占32%,還可用于洗滌劑等其它領(lǐng)域。此外,AA的應(yīng)用領(lǐng)域還包括增稠劑、分散劑和流變控制劑等,目前這些領(lǐng)域用量還較少。近幾年來,國內(nèi)對AA及其酯類的研究相當(dāng)活躍,通過改性,采用新的工藝,制備了多品種性能優(yōu)異丙烯酸(酯)聚合物產(chǎn)品。 乳液聚合體系中乳化劑起著至關(guān)重要的作用。反應(yīng)性乳化劑存在下的丙烯酸酯乳液聚合,反應(yīng)性乳化劑比傳統(tǒng)乳液聚合中用的乳化劑具有明顯的優(yōu)點。它本身既可在乳液聚合中起乳化劑的作用,又能參與聚合反應(yīng)過程。因此,采用反應(yīng)性乳化劑可以大大提高聚合物乳液的穩(wěn)定性,改善聚合物的耐水性、 電性能、 光性能及表面性能等。采用反應(yīng)型乳化劑的聚合方法,已經(jīng)成為提高聚合物乳膠性能的重要手段,近年來這方面的研究日趨活躍。 丙烯酸酯乳液聚合中新型引發(fā)體系,在丙烯酸酯乳液合成的過程中,引發(fā)劑是乳液聚合配方中最重要的組分之一,引發(fā)劑的種類和用量將直接影響產(chǎn)品和質(zhì)量,并影響聚合反應(yīng)速率。同時也影響乳液性質(zhì)、乳膠粒濃度、乳膠的尺寸及分布等等。因此,這方面有大量的研究工作。用于乳液聚合的引發(fā)劑分成兩大類:熱分解引發(fā)劑,氧化還原引發(fā)劑。采用氧化還原引發(fā)劑引發(fā)丙烯酸酯聚合,具有低溫、快速、聚合過程穩(wěn)定且分子量高的特點。氧化還原引發(fā)等新型引發(fā)體系的產(chǎn)生使得聚合條件多樣化,以往許多不能引發(fā)的聚合反應(yīng)也成為可能。 在此作品以(NH4)2S2O8-NaHSO3為氧化還原引發(fā)體系,合成的水性乳液表明,氧化還原引發(fā)的水性乳液性能比熱引發(fā)共聚乳液大大提高。當(dāng)(NH4)2S2O8-NaHSO3摩爾比控制在1∶1,用量控制在0.6%左右時,單體的轉(zhuǎn)化率最高,所聚合的乳液性能好。研究結(jié)果表明:聚合反應(yīng)低溫快速進行,但過量的還原劑起阻聚或緩聚的作用,采用的Span-80/OP-10復(fù)合乳化劑體系可提高聚合反應(yīng)速度和乳液的穩(wěn)定性,合成的共聚物為無規(guī)共聚物。
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