甲基丙烯酸纳米材料论文范文第1篇
2008年, 刘志雄等以甲苯为原料, 经Friedel-Crafts、Willgerodt-Kindler-水解“一锅法”, 单甲基化和溴代反应合成了2- (4-溴甲基苯基) 丙酸, 该方法不仅克服现有技术中需要用到价格昂贵的试剂, 而且该合成路线操作简便、原料易得, 且作者对各步反应条件进行了优化, 形成了最优条件。
2009年周淑琴等报道了以氯苄为起始原料, 经傅-克 (Friedel-Crafts) 烃化反应制得2- (4-甲氧甲基苯基) 丙酸甲酯, 利用氢溴酸裂解醚键高选择性制备了2- (4-溴甲基苯基) 丙酸。该方法通过分别构建2-对甲基苯磺酰基丙酸甲酯和甲氧基苄醚合成重要中间体, 然后通过氢溴酸对其进行裂解反应以制备得到2- (4-溴甲基苯基) 丙酸。该方法反应过程简单, 副反应较少, 反应收率高, 具有较高的工业应用价值。
2011年, 刘志雄等再次对2- (4-溴甲基苯基) 丙酸的合成方法进行了改进, 以对甲苯苯乙腈为原料经甲基化、水解和溴代3步反应合成了2- (4-溴甲基苯基) 丙酸和以对甲基苯乙酸乙酯为原料经甲基化和溴代两步合成2- (4-溴甲基苯基) 丙酸乙酯:
该条路线仅用两步反应即合成制备得到2- (4-溴甲基苯基) 丙酸, 作者通过选用碳酸二甲酯为甲基化试剂, 碳酸钾为催化剂, 同时加入PEG产生协同作用, 高选择性的实现了对甲基苯乙腈的单甲酯化反应, 两步反应的总收率达到74.8%。
2013年, 孟歌等报道了一种基于两相中自由基反应制备2- (4-溴甲基苯基) 丙酸的绿色环保性方法, 该方法包括 (1) 将2- (4-甲基苯基) 丙酸进行溶解和降温, 然后在光照条件下, 滴加溴素反应液;或者加热至回流, 在搅拌下, 滴加溴素反应液;2) 当溴素反应液加入过半之后, 向反应液中加入过氧化氢溶液, 调节两者的加入速度, 使两者接近同时加完;然后在原有光照或加热条件不变的情况下再继续反应, 取样监控;3) 经分离纯化得到2- (4-溴甲基苯基) 丙酸。该方法通过两相自由基反应, 克服了现有技术中采用单一有机溶剂作为自由基反应溶剂的缺陷, 减轻了对环境的污染。此外, 该方法原子经济性高, 反应成本低, 生产效率高, 适合大规模进行生产。
2013年, 储晓建报道了以对甲苯基-2-氯-1-酮和2-对甲苯基丙酸为主要原料, 经干燥酰化反应、缩合反应和溴化反应制备得到2- (4-溴甲基苯基) 丙酸, 通过甲苯和2-氯丙酰氯发生酰化反应, 然后与新戊二醇发生缩合反应并水解得到关键中间体2-对甲苯基丙酸, 最后再溴素和钨等光照下得到2- (4-溴甲基苯基) 丙酸产品。该方法所得产品纯度高, 收率高达98%以上, 同时具有反应成本低, 污染小的优点。
2015年, 崔开岩等报道了通过6步反应制备2- (4-溴甲基苯基) 丙酸的方法, (1) 首先对对氯甲基苯甲醛的氯甲基进行基团保护, 将苛性钠溶于过量甲醇中与对氯甲基苯甲醛反应, 得到对甲氧甲基苯甲醛; (2) 对甲氧甲基苯甲醛在硫酸存在下与浓盐酸进行氯甲基化反应, 得到对氯甲基苄醚; (3) 对氯甲基苄醚与氰化钠进行亲核反应, 得到对甲氧甲基苯乙腈; (4) 对甲氧甲基苯乙腈在催化剂存在下与碳酸二甲酯在高压下反应, 得到对甲氧甲基苯异丙腈; (5) 对甲氧甲基苯异丙腈碱性水解, 得到对甲氧甲基苯异丙酸钠; (6) 对甲氧甲基苯异丙酸钠与过量浓硫酸作用, 生成烊盐, 再与氢溴酸作用得到目标产物。该方法通过将溴甲基中的甲基先用甲氧基保护起来, 最后再通过氢溴酸进行溴化, 整个方法操作相对较简单, 收率高产品纯度高, 适合工业化生产。
2结语
本文对2- (4-溴甲基苯基) 丙酸的合成方法进行综述, 通过归纳从不同原料以及采用不同的反应类型制备2- (4-溴甲基苯基) 丙酸, 为进一步研究2- (4-溴甲基苯基) 丙酸的合成方法提供有力借鉴, 有利于促进2- (4-溴甲基苯基) 丙酸合成的产业化发展。
摘要：对2- (4-溴甲基苯基) 丙酸的合成方法进行综述, 为进一步研究2- (4-溴甲基苯基) 丙酸的合成方法提供有力借鉴, 有利于促进2- (4-溴甲基苯基) 丙酸合成的产业化发展。洛索洛芬 (Loxoprofen) 是一种重要的2-苯丙酸类非甾体消炎镇痛药, 由日本三共公司开发上市。镇痛作用强, 消化道副作用小[1]。2- (4-溴甲基苯基) 丙酸是合成洛索洛芬的重要中间体, 大量的科研工作者对其产生了浓厚的兴趣, 本文将对现有的2- (4-溴甲基苯基) 丙酸的合成方法进行归纳, 以期为后续的研究提供一些参考。
参考文献
甲基丙烯酸纳米材料论文范文第2篇
乙酰乙酸乙酯是一种无色或微黄色透明液体, 有醚样和苹果般的香气, , 其熔点为-45℃, 沸点为180.4℃, 易溶于水, 可以与有机溶剂、醇、醚等混溶, 与乙醇、丙二醇都可互溶。乙酸乙酯可燃, 接触明火、高热或者氧化剂都可能自行燃烧。
(2) 乙醇钠
乙醇钠是一种白色或微黄色吸湿粉末, 其熔点在91℃, 沸点能够达到260℃, 能够溶于无水乙醇, 不溶于苯。乙醇钠具有光敏感性, 长久暴露于空气中会进行分解作用, 产生颜色变深的现象, 同时乙醇钠具有高度易燃性。
(3) 2-溴丁烷
2-溴丁烷是一种无色液体, 具有愉快的气味, 其熔点为-119.9℃, 沸点为91.2℃, 其不溶于水, 能够与乙醇、乙醚、丙酮及苯进行混溶。2-溴丁烷具有高度易燃性, 当遇到明火以及在高温条件下极易燃烧从而分解出有毒气体, 同时这一物质对人的眼睛、皮肤都具有一定的刺激性, 需要在阴凉避光处进行密闭保存。
1 化学合成工艺的优化
化工过程的优化, 可以分为以下几种方式[1]:分析与比较方法、显函数形式的数学模型优化法以及最优化数学法;而对化工工艺流程进行定性优化, 可以通过经验优化法、形态分析法以及调优综合法这三类方法进行;[2]目前, 工艺流程的优化工作普遍借用模拟软件进行, 这类模拟软件能够有效通过计算机技术对工艺流程合成及优化、参数优化、参数灵敏度等方面进行分析, 同时对于化工工艺优化过程中存在的各类问题也能够进行全方位的分析, 从而有效提高工艺优化效率[3]。
2 实验部分
2.1 工艺流程
(1) 合成
将乙酰乙酸乙酯, 乙醇钠, 碘化钾依次加入反应釜中, 回流搅拌3小时后, 滴加2-溴丁烷, 升温回流24小时后, GC分析, 控制2-溴丁烷的含量。反应结束, 降温至30℃以下放料, 静置1小时后, 抽滤, 滤液脱溶剂, 温度控制在85℃ (总量的50%~~55%) , 脱溶结束后降温至30℃以下待用。
(2) 水解
在上述物料中加入5%氢氧化钠溶液, 60-65℃搅拌4小时后, 滴加20%硫酸, 滴加温度控制40℃以上, 滴加时间在7-8小时, 滴加结束, 升温回流, 在80℃回流约2小时, GC分析, 控制原料, , 降温至30℃以下, 静置20分钟, 分层, 有机层用于氨化。
(3) 氨化
将甲酰胺, 甲酸铵依次加入反应釜中, 升温至110-115℃, 滴加水解料, 控制滴加速度, 滴加结束, 在170℃保温, 保温时, 关闭冷却水, 保温时间在12小时左右 (取样GC分析) 。
(4) 酸化
将氨化料投入反应釜中, 加入30%的盐酸, 调节PH1-2, 然后升温回流12小时, 冷却至常温。
(5) 皂化
将酸化料用20%的氢氧化钠溶液调节PH8-9, 常温搅拌2小时后, 进行水蒸气蒸馏, 收集有机层。
(6) 成盐
将皂化的有机层, 投入反应釜中, 并加入3倍量的对二甲苯, 通入氯化氢气体, 控制温度25度以下, PH在7-7.5时停止通气, 搅拌2小时后, 离心, 固体进烘房烘干包装, 母液集中处理回收套用。
2.2 投料配比
在实验中所用到的投料配比为 (单位统一为KG) : (1) 合成阶段:乙酸乙酯420, 17%乙醇钠1080, 2-溴丁烷330, 碘化钾6; (2) 水解阶段:水720, 30%液碱38, 20%硫酸; (3) 氯化阶段:甲酸铵100, 甲酰胺100, 酸化料 (折百) 100。
2.3 控制指标
(1) 合成
回流反应时间:24小时, GC分析:2-溴丁烷10%左右, 放料温度:30℃
(2) 脱溶
脱溶结束温度:85℃, 降温投皂化温度:30℃
(3) 皂化
保温时间:4小时, 保温温度:60-65℃
(4) 酸化
酸化滴加时间:7-8小时, 滴加温度:60-65℃
(5) 氨化
滴加温度:110-115℃, 保温温度:170℃
2.5 关于氨化的改进意见
1、结合小试的数据, 氨化的甲酸铵 (200KG) 用量可以进一步降低, 由于没有中试, 建议在投氨化时逐步减少甲酸铵的量, 预计可以减少20-40KG, 甲酰胺的量不变。当甲酸铵的量调整结束之后, 可以逐步减少甲酰胺的量, 预计可以减少20-40KG。
2、结合小试的数据, 氨化的物料可以用甲酸, 甲酰胺来代替甲酸铵和甲酰胺, 理论配比为:100KG酸化料, 甲酸65公斤, 甲酰胺100KG, 但是这个原料对温度的要求较高, 要在165-175, 从降低成本的角度可以考虑。
3 结语
2-氨基-4-甲基己烷盐酸盐在工业领域有着重要应用, 但目前对于这一产品的合成工艺普遍存在合成成本较高的不足, 这给2-氨基-4-甲基己烷盐酸盐的应用发展带来了一定的限制, 因此本文以降低此项合成工艺成本为目标, 进行了合成工艺的改进实验。通过对实验成本的核算工作, 发现本次合成工艺能够较好的提高产品收率从而降低成本, 经核算通过实验中的合成工艺, 一吨成品可以节省22万元成本, 较好的得到了试验降低合成成本的目标。
摘要：2-氨基-4-甲基己烷盐酸盐是一种白色粉末状物质, 主要用于医药中间体、精细有机合成和催化剂、保健品等, 具有重要的应用意义, 但传统的2-氨基-4-甲基己烷盐酸盐合成工艺的成本较为昂贵, 因此需要对这一物质的合成工艺进行改进, 从而有效降低合成成本。本文在简要介绍合成原料乙酰乙酸乙酯、乙醇钠以及2-溴丁烷相关性质与用途的基础上, 分析了化学合成工艺的优化方法, 实验部分分为工艺原理、工艺流程、投料配比、控制指标几个部分, 同时本文给出了工艺流程中氯化步骤的改进意见, 最后进行了工艺流程的成本核算工作。
关键词：化学工艺,优化,2-氨基-4-甲基己烷盐酸盐
参考文献
[1] 王敏.无机合成化学的热点研究领域[J].淮南师范学院学报, 2007, 05:21-22.
[2] 丁奎岭.合成化学:创造新物质的生力军[J].化工管理, 2011, 06:45-46.
甲基丙烯酸纳米材料论文范文第3篇
1.1碘量法
该方法是试样中的硫化氢与乙酸锌反应生成硫化锌沉淀, 将沉淀与一定量的碘标准溶液混合, 加盐酸分解后, 过量的碘用标准硫代硫酸钠回滴, 算出样品中硫化氢含量。
该方法被多家煤化企业采用, 但实践证明, 该方法测定结果重复性和准确性均较差, 主要原因有两个:
(1) 碘量法属氧化还原滴定, 贫甲醇中其它还原性物质参与到反应中影响硫化氢的测定, 使分析结果偏高。
(2) 在含醇体系中淀粉指标剂终点拖后现象严重, 加大测量误差。
1.2沉淀分离后用碘量法测定
该方法在上述碘量法基础上增加了过滤步骤, 将过滤后的硫化锌沉淀同滤纸一起放入碘量瓶中, 用上述碘量法测定。该法用沉淀分离法消除干扰物质的影响, 但操作较耗时和繁琐。
1.3酸化-吹气-吸收后用碘量法测定
该方法将贫甲醇样品酸化并用高纯氮吹扫, 将吹出的硫化氢用乙酸锌吸收, 然后用碘量法测定。该法可分离贫甲醇中的干扰物质, 但存在的问题是硫化氢在甲醇中溶解度很大, 酸化后的贫甲醇中硫化氢脱除效率如何, 未见相关研究报道, 同时该法操作较繁琐。
2亚甲基蓝分光光度法测定贫甲醇中硫化氢
作者参照GB/T 16489[2], 提出用亚甲蓝分光光度法测定贫甲醇中的硫化氢, 试验结果表明该方法重复性和准确性确好, 且快速简便。
2.1方法概要
将贫甲醇样品加入到装有乙酸锌-乙酸钠的比色管中, 与N, N-二甲基对苯二胺和硫酸铁铵反应生成蓝色络合物亚甲基蓝, 在665波长处测定。
2.2试剂和材料
试剂与材料参照GB/T 16489-1996配制, 包括:
2.2.1去离子脱氧水。
2.2.2 N, N-二甲基对苯二胺盐酸盐溶液:2.0g/L。
2.2.3硫化物标准工作溶液:1m L=10.0μg H2S。
2.2.4 乙酸锌-乙酸钠溶液:50g乙酸锌和12.5g乙酸钠溶于1000m L水中。
2.2.5硫酸铁铵溶液:100g/L。
2.3分析步骤
2.3.1样品采集:用棕色玻璃瓶采样, 样品充满采样瓶, 密塞后立即分析。
2.3.2工作曲线绘制
2.3.2.1 取8 支100m L具塞比色管, 各加20m L乙酸锌-乙酸钠溶液。
2.3.2.2 分别取0.00, 0.50, 1.00, 2.00, 3.00, 4.00, 5.00 和6.00m L硫化物标准工作液移入比色管中, 加水至约60m L。
2.3.2.3 沿比色管壁缓慢加入10m LN, N一二甲基对苯二胺盐酸盐溶液, 立即密塞并缓慢倒转一次。
2.3.2.4加1m L硫酸铁铵溶液, 立即密塞并摇匀, 放置10min。
2.3.2.5用水稀释至标线, 摇匀。用1cm比色皿, 以试剂空白做参比, 在波长665nm处测吸光度, 绘制标准曲线。
2.4样品测定
2.4.1 在100m L具塞比色管中加入20m L乙酸锌-乙酸钠溶液。
2.4.2 根据贫甲醇中硫化氢的含量, 加入1~5m L贫甲醇样品。
2.4.3 按上述2.3.2.3~2.3.2.5 步骤操作, 以试剂空白为参比, 测量样品吸光度, 从工作曲线上查出对应硫化氢的含量, 计算样品中H2S含量。
3 亚甲基蓝分光光度法测定贫甲醇中硫化氢可靠性分析及方法适用范围
3.1甲醇含量对分析结果的影响
由于分析样品为甲醇, 为了确定甲醇对分析结果的影响, 采用相同量标液加不同量分析纯甲醇的方法来试验, 按照上述亚甲基蓝分光光度法, 在比色管加入10μg/m L的标液4m L做为样品, 比色管中含硫化氢量为40μg, 再分别加入不同体积的分析纯甲醇, 试验结果见下图。
试验结果证明当甲醇含量<5% (v/v) 时对硫化氢的分析结果无影响, 当甲醇含量>5% (v/v) 时, 随着甲醇含量的增加, 分析结果显著降低, 因此该方法中贫甲醇样品最大取样量定为5m L。
3.2方法重复性试验
对相同批次和不同批次贫甲醇样品分别取样1.00、2.00、3.00m L进行分析, 重复分析6次测定进行重复性试验, 其RSD%均小1%, 证明该方法重复性良好。
3.3加标回收试验
为验证方法的准确性, 分别对多个批次的贫甲醇进行加标回收试验, 试验加标回收率在93%~101%之间, 证明该方法分析结果可靠。
3.4方法适用范围
用该法分析时, 取样量为5m L时, 检出限为0.1mg/L, 测定上限为14mg/L;取样量为1m L时, 检出限为0.5mg/L, 测定上限为70mg/L。贫甲醇样品中硫化氢含量在几毫克每升至几十毫克每升之间, 因此取样量1~5m L是适宜的, 但在检测范围内建议减少取样量, 以减少样品中其它基体干扰, 提高分析结果准确度。
4 结语
通过实验证明亚甲基蓝分光光度法测定贫甲醇中硫化氢含量简便、快速、准确度高, 完全能够满足煤化工低温甲醇洗工段贫甲醇的分析要求。
4.1 HJ/T60-2000 水质硫化物的测定碘量法。
4.2 GB/T16489-1996 水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法。
摘要：通过对煤制甲醇行业现用的贫甲醇中硫化氢分析方法进行比较分析与探讨, 提出了用亚甲基蓝分光光度法测定贫甲醇中硫化氢的方法, 实验证明该方法简便、快速、准确度高, 能够满足生产分析需求。
甲基丙烯酸纳米材料论文范文第4篇
四川天华富邦化工有限公司“天华”牌聚四亚甲基醚二醇(简称PTG,下同)产品在全国有10余家公司使用,在氨纶行业的影响力与美国英威达、德国巴斯弗的同类产品共同排名前三甲。
由于PTG生产特性决定了PTG产品呈碱性,这种碱性物质在PTG产品储运过程中极易被氧化,使PTG产品颜色呈黄色,影响氨纶产品的质量。所以,在PTG产品灌装前必须用无机酸将其调成微酸性,以中和PTG生产过程中产生的碱性物质,确保PTG产品在储运过程中品质不产生变化。
在天华富邦的PTG产品市场信息反馈中曾有一批表明里面含9mg/Kg磷酸,这是一个非常异常的现象,因为一直以来天华富邦都未用磷酸来调节PTG产品的酸碱度。为查明原因,决定对该批产品进行磷含量检测,但目前国际国内均没有PTG产品中磷酸含量检测方法,必须先进行方法试验、条件试验后才能制订可靠的检测方案。
2.试验部分
(1)样品预处理
PTG产品为高分子量有机聚合物,磷酸为全电离无机酸,如用酸碱滴定法,可直接测定,如果要用分光光度比色法和离子色谱法检测PTG产品中的磷含量,必须将有机物进行消化分解。有机物消化的方式分为两种:一种是湿法消化,就是用强氧化性无机酸将有机物进行氧化和分解,这种方法只需要常规实验室器具在常温下就可以处理,但要预防酸雾对人体的侵害;另一种是干法消化,就是在高温下将有机物进行挥发和分解,这种方法需要用石英坩埚在600℃的高温下处理,要预防高温灼伤。
湿法消化:称取试样10.000g,置于250ml三角瓶中,沿瓶内壁缓慢倒入20ml浓硝酸,轻摇,使样品充分浸透(如放置过夜,第二天消化效果更好),放在电热板上于150℃左右缓慢加热消化(整个消化过程必须在通风柜中进行),当试样随泡沫上浮时取下冷却,然后继续消化。如此反复数次,直至三角瓶中内容物的泡沫消失为止,此时提高温度将硝酸赶尽但不要蒸干,瓶中内容物为褐黑色,将三角瓶取下冷却后加入20ml硝酸-高氯酸混合酸(3+1),在电热板上加热并逐渐提高温度(必要时,重复加入混合酸加热),待消化物残留较少,消化液呈透明液体时,提高温度至消化物近干(必要时加入适量脱盐水,反复加热至近干),使混合酸冒尽浓白烟至分解完全。将三角瓶取下冷却后加入20ml水及5ml盐酸(1+1)溶液,加热煮沸溶解残留物,趁热用快速滤纸过虑于100ml容量瓶中,用热水清洗三角瓶及残渣数次,并入容量瓶中,冷至室温,定容,备用。同时制备空白溶液。
干法消化:称取试样10.000g,置于50ml石英坩埚(坩埚预先在1+1的盐酸溶液浸泡24小时,洗净,于600℃下灼烧30分钟)中,将坩埚放在电热板上缓慢加热碳化(整个碳化过程必须在通风柜中进行;同时严格控制碳化速度,避免样品溅失),碳化结束后,稍冷,将坩埚送入马弗炉中于600℃下灼烧30分钟。冷却至室温后,加入20ml水及5ml盐酸(1+1)溶液,加热煮沸溶解残留物,趁热用快速滤纸过虑于100ml容量瓶中,用热水清洗坩埚及残渣数次,并入容量瓶中,冷至室温,定容,备用。
(2)方法试验
为了测定结果的可比性,本次试验所测得的磷含量均以磷酸计。
①酸碱滴定法
称取15g(准至0.01g)样品于一100mL玻璃烧杯中。用移液管移取50.00mL氢氧化钠-甲醇溶溶液于同一100mL玻璃烧杯中。加一磁力搅拌子,然后用0.005mol/L盐酸标准滴定溶液滴定,记录滴定到PH=5.3时需用的0.005mol/L 盐酸标准滴定溶液体积,根据盐酸标准滴定溶液的体积计算样品的磷含量。
②磷钼蓝比色法
吸取10.00mL制备溶液(2.1)于50mL比色管中,加入5mL钼酸铵溶液,3mL抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀,于25～30℃下放置10min。在710nm处,用1cm比色皿,以脱盐水为参比,测定其吸光度A,同时做空白。
③离子色谱法
如果采用此法,在按2.1法进行样品预处理时,定容前先将溶液的pH值调到3～12,再定容制成制备溶液。然后将此制备溶液在阴离子色谱仪上进行检测。检测条件:淋洗液为3.2mmol/L Na2CO3和1.0mmol/L NaHCO3混合溶液;淋洗液流速为1.0ml/min;柱前压为13MPa;进样量20µl;检测器为电导检测仪;仪器检出限0.01mg/L。
三种方法所得结果见表1、表2、表3。
从以上结果可以看出,磷钼蓝比色法和离子色谱法对磷酸根测定的选择性高,测定中没有干扰,未检出磷组分;酸碱滴定法测出的是样品中总酸度,该法不能区分是何种酸产生的酸度,如果产品中存在非磷酸的其他无机酸,则会对磷酸酸度测定存在干扰。
(3)干扰试验
在PTG产品中分别添加10.0mg/kg硫酸、盐酸标准溶液,按酸碱滴定检测方法分别检测,检测结果见表4。
从以上结果可以看出,采用酸碱滴定法检测PTG产品中的磷酸酸度,对于全电离无机酸,均可对检测产生干扰。
(4)加标试验
在PTG产品中添加10.0mg/kg磷酸标准溶液,按三种检测方法分别检测,检测结果见表5、表6、表7。
从以上结果可以看出,三种检测方法的收率均在可接受的误差范围内。但在对样品的消化方法上,湿法消化的精密度比干法消化的精密度要低,这是因为湿法消化在消化温度的稳定性和是否消化完全的判定上,就算有较高的操作技能作支撑,也不一定达到稳定的消化效果。
3.结论
测定PTG产品中的磷酸组分,采用干法消化对样品进行预处理;针对各自实验室条件和操作习惯,选择磷钼蓝比色法或离子色谱法进行检测,可以有效排除干扰,得到可靠的检测结果。
对于反馈的市场产品质量信息,经沟通了解,属于理解误区。
摘要：本文介绍了聚四亚甲基醚二醇产品中磷含量测定的方法选择、样品处理、条件试验、干扰的消除方法,并确定了可靠检测方案。
甲基丙烯酸纳米材料论文范文第5篇
单组分热塑性丙烯酸树脂, 依靠溶剂挥发而固化, 具有优良的耐水性、耐候性、保光保色性和附着力。耐高低温交变性较差, 夏季有回粘倾向, 因此耐玷污性差, 冬季易发脆。附着力的不稳定在一定程度上限制了它的应用。
本文对影响单组分热塑性丙烯酸树脂快干涂料附着力的因素作了初步的探讨。从改性树脂、溶剂的挥发速率、树脂的玻璃化温度、涂膜厚度几个方面对附着力的影响进行研究。
注:涂膜厚度30μm。
1 实验部分
1.1 原料
丙烯酸树脂BS-105, 江苏三木集团;丙烯酸树脂BS-1996, 江苏三木集团;丁醚化氨基树脂582, 江苏三木集团;邻苯二甲酸二辛酯, 濮阳县亿丰新型增塑剂有限公司;二甲苯、乙酸正丁酯、乙酸乙酯, 阿托兹精细化工有限公司;防沉蜡201P, 德谦化学有限公司;3000目滑石粉, 广西龙广滑石开发有限公司;钛白粉R-706, 杜邦公司;附着力促进树脂EP2325, 德国Degussa公司。
1.2 涂料基本配方 (见表1)
将涂料按国标GBl727-79在马口铁片上制得涂膜, 按GBl720-79测定涂膜的附着力。
注:由于醚化度在实际生产中不可能达到1∶6 (最高) , 因此所说的全醚化的氨基树脂总会有一点亚氨基、羟甲基的存在, 如图1所示。
2 结果与讨论
2.1 改性树脂对附着力的影响
由于丙烯酸树脂的多样性, 其结构和分子量及基团相应有所不同, 对附着力的影响也各不相同。试验中选取丙烯酸树脂BS-105和BS-1996为主要成膜物。
分别采用物理共混法, 加入852和EP2325对表1所示丙烯酸树脂涂料的附着力进行改性, 实验结果见表2。
从表2的实验数据可以看出, EP2325和582都能提高丙烯酸树脂的附着力。在含量较低时 (4.2%) , 两种改性树脂都可将附着力从3级提高到2级;但是在较大含量时 (14.1%) , EP2325不能进一步提高附着力, 而582则能在较低含量时 (5.6%) 将附着力提高到1级。
从附着机理讲, 附着力主要由以下四种作用产生:吸附作用、化学键结合、扩散作用、静电作用, 其中, 以化学键结合的作用最强 (图1) 。
582树脂分子中所含有烷氧基、亚氨基、羟甲基都是强极性基团, 582中的烷氧基、亚氨基、羟甲基以适当的距离分散着, 其间有碳、氮原子间组成的六元环, 烷氧基、亚氨基、羟甲基互相吸引较困难, 有效附着的极性多。这些基团可以使582与基材, 特别是金属表面之间产生很强的粘接力;另外, 其分子结构致密, 具有很强的内聚力, 内应力小, 不易开裂。在用582改性时能有效地调节涂膜内部结构, 改善涂膜的内应力, 减少涂膜与金属底材间的剥离, 从而提高附着力。
附着力促进树脂EP2325是一种专用聚酯树脂, 羟值约为16 (mg KOH/g) 。由于含有强极性的羟基, 这些基团可以使EP2325与基材, 特别是金属表面之间产生很强的粘接力, 所以也能提高树脂的附着力 (从3级提高到2级) 。但是它的强极性基团含量小于582, 因此在加入量增加时 (5.6%) , 582树脂能够将附着力提高到1级, 但是EP2325树脂不能进一步提高附着力。
因此, 从实验结果来看, 在对于附着力要求较高的情况下 (如1级) , 采用582比采用EP2325的改性效果好。
2.2 溶剂的挥发速率
一般认为溶剂只在涂料配制时起作用, 在涂膜形成后, 溶剂就挥发掉了, 不会影响到涂膜的性质。实验发现, 溶剂的挥发性、粘度、溶解性等性能对涂膜的附着力也有很大的影响。
常用的溶剂类型有:脂肪烃类、芳香烃类、卤代烃类、醚类、酯类、酮类、醇类。在这里分别选取芳香烃类、酯类中有代表性的二甲苯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯作为溶剂。
所选溶剂性质和实验结果见表3。
从表3的实验数据可以看出, 以乙酸乙酯为溶剂时, 涂料的附着力比乙酸正丁酯和二甲苯为溶剂时差。从挥发性角度讲, 乙酸乙酯是强挥发性物质, 挥发速度约是二甲苯的5.9倍, 是乙酸正丁酯的4倍, 其迅速挥发导致漆液体系适应由溶剂挥发导致的空缺变得困难, 因此只能形成不稳定的结构, 涂膜内应力很大, 测得的附着力较差。从溶解度参数讲, BS-105和BS-1996树脂的溶解度参数为9.0左右, 与二甲苯和乙酸乙酯、乙酸正丁酯的溶解度参数值相差不大。溶解度参数决定聚合物在溶剂中的溶解性, 溶解性好, 树脂能很好地分散在溶剂中从而形成均匀的涂膜;溶解性不好, 树脂不能均匀地分散在涂料中, 形成的涂膜内部不稳定、应力很大, 测得的附着力较差。所以在选择快干涂料的溶剂时, 要选用挥发速度适中、溶解度参数与树脂接近的溶剂, 且选择两种以上的溶剂所制成的混合溶剂, 其溶解效果和溶剂释放能力要明显优于单一溶剂, 同时在混合溶剂中加入占混合溶剂总质量5%的高沸点溶剂, 溶解度参数与树脂接近的高沸点溶剂, 会获得更好的外观。
2.3 树脂的玻璃化温度对附着力的影响
玻璃化温度指无定型聚合物 (包括结晶型聚合物中的非结晶部分) 由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度。是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度。通常用Tg表示。没有很固定的数值, 往往随着测定的方法和条件而改变。高聚物的一种重要的工艺指标。在此温度以上, 高聚物表现出弹性;在此温度以下, 高聚物表现出脆性。BS-105树脂的玻璃化温度为32, BS-1996树脂的玻璃化温度56。BS-105树脂的玻璃化温度较低, 若要以其做为单一成膜物质, 会造成漆膜硬度低, 25℃时为HB (铅笔硬度) , 当温度达到32℃, 硬度迅速降低, 变为2B (硬笔硬度) , 同时耐玷污性差, 但干燥速度慢, 喷涂时不拉丝, 涂膜流平性好;BS-1996树脂的玻璃化温度较高, 较高的玻璃化温度使其漆膜硬度高, 25℃时为2H (铅笔硬度) , 耐玷污性好, 但喷涂时易出现拉丝现象, 涂膜流平性差, 应力释放困难, 相对比较脆, 内部应力大。因此, 这里采用将BS-105与BS-1996混拼方法, 利用彼此的优点去改善对方的不足, 经过多次试验, 当BS-105∶BS-1996 (份数比) 为8∶3时, 得到综合性能全面的涂膜, 实验结果见表4。
2.4 涂膜厚度对附着力的影响
在实际应用中, 不同用途的涂膜要求厚度不一样。同为建筑涂料, 如果是外部装饰涂料, 则需要较厚的涂层;如果是作为文物的防腐保护, 则只需要很薄的一层膜。不同厚度的涂膜, 附着力表现的也不同。实验结果见表5。
从表5的实验数据可以看出, 随着涂膜厚度的增加, 附着力降低。这是因为在涂膜厚度增大以后, 由于溶剂挥发造成的涂膜在垂直底材方向上的收缩经过累积而增强, 使涂膜与底材间的作用力削弱;另外, 测试时涂膜内部的受力部位变大, 竖直方向上任何一个部位因为应力被破坏, 都会影响到该部位的完整程度, 因此更容易产生外观上的不完整, 使所得的附着力差。所以, 在保证涂膜使用性能的前提下, 涂膜尽量薄对附着力有利。
3 结语
(1) 582和EP2325都能提高涂膜的附着力, EP2325的强极性基团含量小于582的强极性基团含量, 在对于附着力要求较高的情况下 (如1级) , 采用582比采用EP2325的改性效果好。
(2) 在选择快干涂料的溶剂时, 要选用挥发速度适中、溶解度参数与树脂接近的溶剂, 且选择两种以上的溶剂所制成的混合溶剂, 其溶解效果和溶剂释放能力要明显优于单一溶剂, 同时在混合溶剂中加入占混合溶剂总质量5%的高沸点溶剂, 溶解度参数与树脂接近的高沸点溶剂, 会获得更好的外观。
(3) 采用将BS-105与BS-1996混拼方法, 利用彼此的优点去改善对方的不足, 经过多次试验, 当BS-105∶BS-1996 (份数比) 为8∶3时, 得到综合性能全面的涂膜。
(4) 在保证涂膜使用性能的基础上, 涂膜薄对附着力有利。
摘要：探讨了热塑性丙烯酸树脂在快干涂料中对附着力和耐玷污性的影响因素, 结果表明在加入改性树脂增强附着力时, 582比EP2325的效果好;在选择涂料的溶剂时, 要选用挥发速度适中、溶解度参数与树脂接近的溶剂, 这样能得到较好的附着力;采用将BS-105与BS-1996混拼方法, 利用彼此的优点去改善对方的不足, 得到综合性能全面的涂膜;在保证涂膜使用性能的基础上, 涂膜厚度小, 对附着力有利。
甲基丙烯酸纳米材料论文范文第6篇
1 实验概述
1.1 仪器与试剂
上海菁华科技仪器有限公司生产的721可见分光光度计。标定硫化钠储备溶液, 5.0mg/L工作溶液;硫酸铁铵溶液;0.2%对氨基二甲基苯胺溶液;以蒸馏水为试验用水。
1.2 实验方法
实验过程中, 确保实验温度与室温之间的差值<1℃;在15℃-30℃之间, 以5℃为间隔, 分别取5mg/L硫化物标准溶液0.00ml、0.05ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml以及5.00ml置于50ml比色管内, 注入蒸馏水, 直至满40ml, 然后添加5ml的对氨基二甲基苯胺溶液, 密塞并充分振荡。使用1cm比色皿, 以蒸馏水作参比, 设测定的间隔单位为1min, 然后分别于5min-20min之间, 在665nm波长处测定吸光度, 平行测定个体样品7次, 然后求取平均值。
1.3 注意事项
值得注意的是, 在实际实验过程中, 由于硫酸铁铵溶液以及对氨基二甲基苯胺溶液中均含有一定量的硫酸, 因此, 相关人员在操作过程中, 要顺沿管壁将溶液缓慢的引入管内, 并密塞, 然后充分混合, 避免因密塞不严导致硫化氢外逸, 进而造成不必要的损失。除此之外, 检测人员在绘制标准曲线过程中, 还要确保水样测定过程中蒸馏水的添加量与比色管中蒸馏水添加量相等。
2 结果与讨论
2.1 不同浓度、温度时吸光度-显色时间的关系
本次实验过程中, 不同温度以及不同浓度下, 样品吸光度与显色时间之间的关系分别如图1、图2、图3、图4所示。
通过分析对比图1、图2、图3、图4, 可以发现, 当实验温度在15℃时, 样品需要12min-14min左右, 才能达到最大显色;当实验温度为20℃时, 样品需要10min-12min左右, 才能达到最大显色;当实验温度为25℃时, 样品需要8min-10min左右, 才能达到最大显色;当实验温度为30℃, 样品仅需要6min-8min左右, 便可以实现最大显色。由此可见, 随着实验温度的提升, 样品实现最大显色的时间越短。
2.2 温度条件不同时标准曲线线性关系
实验的温度条件不同时, 排除空白吸光度A相对的硫浓度C标准曲线, 实验温度以及相关系数之间的关系如下表所示:
通过表1可知, 实验温度条件并不会对标准曲线相关系数造成较大的影响。不过, 当实验温度在25℃左右时, 相对于15℃、20℃以及30℃而言, 标准曲线线性相关性较好。当实验温度为15℃时, 相对于20℃、25℃以及30℃而言, 标准曲线线性相关性较差。
2.3 温度条件不同时, 样品吸光度-时间的关系
观察本次实验过程中, 温度条件不同时, 样品吸光度与时间之间所呈现的线性关系可以发现, 随着时间的增加, 溶液吸光度值也会逐渐提升。但当时间长度值达到特定值后, 反应实现最大, 溶液吸光度值将会恒定不变, 此时溶液吸光度值与时间之间的线性关系具有较好的稳定性。以本次实验过程中的4.0mg/L浓度为例, 溶液吸光度与时间之间的线性关系如图5所示。
由图5可知, 实验温度条件的变化会在一定程度上影响溶液吸光度, 除此之外, 温度条件对溶液的显色速率也具有非常显著的影响。如果在实验过程中, 有效提升溶液温度, 则可以加深溶液颜色。分析溶液显色过程中的吸光度值可以发现, 每当温度上下波动达到5℃时, 水中硫化物吸光度将会出现近10%的变化, 而且溶液的温度也会相应提升, 实现最大显色的时间逐渐缩短。
3 结语
对水中硫化物进行亚甲基蓝分光光度法测定, 测定温度会直接影响最大显色时间, 而其随着温度的提升, 硫化物吸光度也会产生明显变化, 与此同时, 其实现最大显色时间越短。
摘要：应用亚甲基蓝分光光度法对水中硫化物进行测定, 此过程中极易忽视一些细节的影响作用, 例如, 样品测试、样品保存、样品采集、测定试剂、测定用水等, 本文通过对这些细节的影响作用进行分析, 对测试操作技术进行了深化规范, 旨在进一步提高测试的精密度以及准确性。
关键词：亚甲基蓝分光光度法,硫化物,测定影响因素
参考文献
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