高分子量聚乙烯醇的合成及其增强冰的研究

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1、摘要高分子量聚乙烯醇的合成及其增强冰的研究首先，本论文研究了紫外光引发醋酸乙烯本体聚合。利用光强随着光程增加而逐渐减小的自屏蔽效应，不同光强引发相同浓度的光敏剂时必然造成一个沿着光辐射方向的自由基浓度梯度的原理，以低压汞灯为光源，以1．羟基环己基苯己酮(Irgacurel84)茭J光引发剂，引发醋酸乙烯的自由基梯度聚合来制备超高分子量聚醋酸乙烯。实验结果表明，紫外光引发醋酸乙烯本体自由基聚合体系确实存在沿光辐射方向的梯度效应，即分子量沿光辐射方向分子量逐渐增大，转化率则依次减小。得到的聚醋酸乙烯的最高分子量为1480000。同时考察了影响醋酸

2、乙烯本体光引发梯度聚合分子量的因素，发现适当的引发剂浓度可以增大分子量。其次，以得到的超高分子量PVAc为原料，通过醇解法制备了高分子量的聚乙烯醇(HMWPVA)。测定了不同浓度的HMWPVA增强冰的力学性能，结果表明：添加1—4％(质量分数)的HMWPVA，可以显著地提高冰的各项力学性能。当加入的HMWPVA为3％(质量分数)时，增强冰的拉伸强度、断裂伸长率和压缩强度达到最大值，而压缩模量接近最大值，且分别为普通冰的相应值的11．7，3．5，2．3，2．1倍。通过含5％，10％的PVA．124增强冰与含3％的HMWPVA增强冰进行对比，发现

3、PVA分子量对冰的拉伸性能影响较大，对冰的压缩性能影响较小。在实验温度范围内，HMWPVA的加入对冰的冲击强度无明显影响。此外，在室温29。C时纯冰的融化时间北京化工大学硕士学位论文为5分钟，而含4％的HMWPVA增强冰的融化时间长达240分钟。关键词：PVA，光聚合，冰，力学性能，，PVAc，高分子量，本体聚合II摘要PREPARATIONOFHIGH．MOLECULAR—WEIGHTPVAANDITSAFFECTSONTHEMECHANICALPROPERTIESoFICEABSTRACTThekeyaimofthisthesisisto

4、doprimaryresearchinphoto—initiatedbulkpolymerizationofVAcandthemechanicalpropertiesoficestrengthenedbyHMWPVA．Firstlythethesisstudiedphoto—initiatedbulkpolymerizationofVAc．Theprincipleofthisstudyisthatlightintensityattenuateswiththeincreasingofdistancetothelight—sourcebecaus

5、eoftheself-shieldeffect，SOthephoto-initiatorwiththesameconcentrationirradiatedbyUVlightofdifferentintensitycreatesafreeradicalconcentrationgradientalongthelightirradiationdirection．Thelow—voltageHglampandIrgacure184wererespectivelyemployedasthelight—sourceandinitiatortoprep

6、areultrahighmolecularweightPVAc．TheexperimentalresultsindicatedthatgradienteffectreallyexistswithinthefreeradicalpolymerizingsystemofVAc，thatis，themolecularweightincreaseswhiletheconversiondecreasesalongtheUVlightirradiationdirection．ThehighestmolecularweightofPVAcobtainedi

7、s1．48million．ThefactorsinfluencingthemolecularweightofgradientpolymerizationinitiatedbyUVofVAcwereinvestigated．ThemolecularIII北京化工大学硕士学位论文weightofPVAccanincreaseeffectivelybychoosingsuitableinitiatorconcentration．Then，high—molecular-weightPVAwaspreparedbysaponificationofthe

8、priorsynthesizedUHMWPVAc．Themechanicalpropertiesoficestrengthenedbydifferentconcen