不饱和聚酯的悬浮聚合及其粒子的性能研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhang19890922
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本文旨在开发一种用于微细加工中的喷射高分子磨料,它要求有合适的粒径大小和分布,高硬度和高强度。本文以不饱和聚酯树脂为主要原料,用悬浮聚合制备聚合物粒子,研究了各种因素对聚合物颗粒平均粒径()、粒径分布(诸如—粒径为的级分质量、—粒径为的质量分率 、δ—均方偏差,F-目标产物质量分率等参数)以及颗粒形态的影响:(1)常用的无机类和有机高分子类分散剂对不饱和聚酯树脂悬浮聚合体系的适用性;(2)考察了分散剂用量、复合分散剂以及分散剂助剂等诸因素对悬浮聚合产物的平均粒径及粒径分布的影响;(3)从搅拌因素对聚合物颗粒特性的影响的角度出发,考察了搅拌速度、搅拌器桨型、搅拌器位置对聚合物颗粒平均粒径及粒径分布的影响;(4)考察了聚合反应器形式对聚合物颗粒平均粒径及粒径分布的影响;(5)从原料对聚合产物的影响考虑,考察了不饱和聚酯树脂种类,交联单体种类、交联单体用量对聚合物平均粒径及粒径分布的影响;(6)实验还考察了聚合反应温度、引发剂用量、预分散时间对颗粒平均粒径及粒径分布的影响。(7)实验考察了聚合反应时间、不饱和聚酯种类、交联单体种类及用量、产物热处理因素等对聚合物颗粒硬度的影响。通过对本体聚合试样拉伸强度和冲击强度的测试,间接了解了颗粒的力学机械性能,并讨论了不饱和聚酯树脂不同交联单体对力学性能的影响。为了了解聚合物性能与结构之间的关系,实验采用红外光谱分析和DSC技术对聚合产物进行了表征,比较了不同实验条件下得到的聚合产物谱图差异。。结果表明,无机分散剂并不适合单独用于不饱和聚酯树脂悬浮聚合体系;有机高分子类分散剂中聚乙烯醇有良好的分散能力;聚合物颗粒平均粒径随聚乙烯醇用量增加而减小,但是当用量达到一定程度后则不再变化;少量分散剂助剂十二烷基苯磺酸钠和氯化钠的加入能够非常有效的改善聚合体系分散状况,即δ值小,F值大;聚合物颗粒平均粒径和粒径分布随搅拌速度增大而减小,但是过大的搅拌速度会严重的影响聚合物粒子的形状;反应温度和预分散时间对粒径影响复杂;圆柱型瓶有利于聚合体系的分散;应用双层桨片时,桨片有最佳位置。不饱和聚酯种类和交联单体种类对聚合物颗粒大小及粒径分布影响不大;反应时间达到一定程度后,聚合物粒子的硬度值便不发生变化;富马酸酯类不饱和聚酯得到的聚合物硬度比马来酸酯高;添加双官能团单体二乙烯基苯作为交联剂时,聚合物硬度值大大增加,但同时脆性增加,力学性能有所下降。
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