【摘 要】
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单质硫(S)是自然界广泛存在的元素之一,早期主要从火山口及天然硫矿中获得,近代以来,石油精炼过程能产生大量的硫,成为硫的主要来源。硫酸的生产及橡胶的硫化等领域虽然能消耗部分的硫,但是对于每年超过7000万吨的产量来说还远远不够。逆硫化法制备高含硫聚合物被认为是一种有效消耗硫的方法,其具有合成简单,快速高效的特点。但目前大部分以逆硫化法制备的高含硫聚合物具有在低沸点溶剂中溶解性差、难以后处理、功能性
【基金项目】
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国家自然科学基金(No:51663007); 广西自然科学基金杰出青年科学基金(No:711064443026);
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单质硫(S)是自然界广泛存在的元素之一,早期主要从火山口及天然硫矿中获得,近代以来,石油精炼过程能产生大量的硫,成为硫的主要来源。硫酸的生产及橡胶的硫化等领域虽然能消耗部分的硫,但是对于每年超过7000万吨的产量来说还远远不够。逆硫化法制备高含硫聚合物被认为是一种有效消耗硫的方法,其具有合成简单,快速高效的特点。但目前大部分以逆硫化法制备的高含硫聚合物具有在低沸点溶剂中溶解性差、难以后处理、功能性较单一等缺点,限制了在部分领域的应用。本论文针对上述问题,有目的性的选择合适的烯烃单体与硫进行逆硫化,以制备具有绿色环保、溶解性好、功能性丰富高含硫聚合物,具体内容如下:(1)使用松香(Ro)与单质硫进行逆硫化反应,一步制备了高含硫聚合物(Sx-Ro)。研究了不同含硫量Sx-Ro在低沸点溶剂中的溶解性,即使硫含量达到50%,仍然具有优异的溶解性,在四氢呋喃(THF)、二氯甲烷(DCM)、氯仿(CLF)等溶剂中,溶解度分别可达到26、22和20 mg m L-1。此外,Sx-Ro在整个紫外线(UV)区域(200-400 nm)表现出优异的UV吸收能力,可用作有效的抗紫外线添加剂,以增强其他聚合物(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)等)的抗紫外性能,且不会影响透明度和热稳定性。(2)使用松香、蓖麻油(CO)与单质硫进行逆硫化反应,一步制备了三元高含硫聚合物(Sx-COy-Ro),研究了Sx-COy-Ro在胶黏剂、抗紫外及自修复等方面的应用。通过单体进料比的改变,在力学性能及溶解性上具有可调性。将其用作胶黏剂对钢材料进行粘接,拉伸剪切强度可达5 MPa以上。将其用作抗自紫外添加剂制备的PMMA复合膜能有效对整个UV区域进行阻隔。此外,还可用于自修复材料,能够在70℃下,六分钟内完成划痕的自修复。(3)使用松香、蓖麻油、八乙烯基倍半硅氧烷(OV-POSS)与单质硫进行逆硫化,分步制备了高含硫聚合物(Sx-COy-Roz/P)。研究了Sx-COy-Roz/P在油污去除及Hg2+捕获等方面的性能。所制备的样条对环氧大豆油及废弃泵油具有较好的吸附能力,饱和吸附量分别为0.51 g g-1和0.43 g g-1。此外,Sx-COy-Roz/P还具有捕获并稳定Hg2+的能力。
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