二乙烯苯的应用综述

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1、二乙烯苯的聚合综述二乙烯苯(),遇明火、高热可燃。动物实验具有麻醉作用和轻度刺激作用。对环境有危害,对大气可造成污染。其外观与性状:无色液体,有特臭;熔点(℃):-66.9;沸点(℃):199.5;相对密度(水=1):0.93;相对蒸气密度(空气=1):4.48;饱和蒸气压(kPa):0.13(32.7℃);闪点(℃):74;引燃温度(℃):470;爆炸上限%(V/V):6.5;爆炸下限%(V/V):0.7;溶解性:不溶于水。它的主要用途是用于制造塑料和离子交换树脂。二聚乙烯的主要聚合:聚二乙烯苯,

2、苯乙烯-二乙烯苯共聚,其他与二乙烯苯共聚(一)聚二乙烯苯的聚合及应用:1.聚二乙烯苯微球的合成:按照比例将二乙烯苯(DVB80)、偶氮二异丁腈、聚乙烯基吡咯烷酮、溶剂加入带有球型冷凝管及电动搅拌器的50mL三口烧瓶中,开动搅拌使溶液分散均匀,通氮气30min,在氮气保护下水浴加热至70℃,恒温反应一定时间后,过滤,用乙醇洗涤所得到的微球,真空干燥。2.聚二乙烯基苯微球的表征:采用日本Hitachi公司的S-3500N扫描电子显微镜(SEM)来测定微球的粒径及分布并观察微球表面形态.聚合物微球粒径及分

3、布采用下式计算:其中Dn为所测的微球粒径,-D为微球数均粒径,n为所测量的微球数,δ为粒径的标准偏差,PSD为微球粒径的分散度,其值越小,微球大小越均匀,单分散性越好.微球中悬挂双键含量的测定采用溴水与PDVB微球中的悬挂双键加成,得到溴化微球;再准确称量0·1g溴化微球,加入准确称量的0·1g氢氧化钾(KOH),加乙醇10mL回流12h,再用0·1mol/L标准HCl溶液滴定反应液中过量的氢氧化钾,计算聚合物微球中悬挂双键的含量.将微球与溴化钾(KBr)混合研细,用Bio-RadFTS135付立叶

4、红外光谱仪用漫反射红外光谱法测定聚合物的红外光谱图.采用NetzschTG209对微球进行热重分析3.聚合反应进程研究:弱极性二乙烯基苯在强极性溶剂乙腈中所进行的溶液聚合属于沉淀聚合,通常称作分散聚合.随着二乙烯基苯的聚合,当其聚合度达到一定值时,与溶剂发生相分离,从溶液中沉淀出来形成微核[2]并不断长大.分散剂PVP对分散粒子起到保护稳定作用.单体转化率与时间的关系如图1所示.由图中可以看到在聚合前期,聚合反应速率很大,随着聚合的进行和单体的浓度的降低,聚合速度递减,在10h内聚合反应几乎完全.由

5、于单体浓度较低,在聚合过程中并不出现自动加速现象.采用此方法得到的聚合物产率超过80%,而用一般的沉淀聚合[3~5]方法反应初始单体二乙烯基苯的浓度通常不超过4%,在反应24h后聚合物产率不超过60%.采用红外光谱法对不同聚合时间得到的产物进行测定,得到的聚合物的红外光谱图如图2所示.由图2中可以看到,在1683cm-1处有一明显的吸收峰,这是聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的CO键伸缩振动吸收峰;在1630cm-1处为悬挂双键CC伸缩振动吸收峰;1600cm-1处吸收峰为苯环骨架伸缩振动吸收峰;835c

6、m-1处为1,4-二取代苯的特征吸收峰,796cm-1及709cm-1处出1,3-二取代苯的特征吸收峰.通过峰强度的比值可以估算聚合物中各组分的比例,例如测定A1683/A1600随时间的变化情况,可以估算PVP在微球中的含量随时间的变化.如图3所示,随着聚合反应的进行,聚合产物中的PVP含量逐渐增大,这是因为稳定剂PVP在沉淀聚合中与聚二乙烯基苯发生接枝,连接于微球之上,从而起到更好的稳定作用.反应开始时形成的聚合物微粒还很少,只需少量的PVP即可以被稳定;随着反应的进行,聚二乙烯基苯不断在聚合物

7、微粒表面沉积,微粒粒径增大,所需稳定剂量增大并且原来已接枝的PVP被包埋于微球内部,聚合物微粒则不断从溶液中吸附PVP并接枝,使PVP在聚合物微球中的含量增大,并不随微球比表面积减小而减小.图4表示随着反应的进行,聚合物中悬挂双键含量逐渐减少.这是由于反应初期聚合物表面的双键含量较高,溶液中二乙烯基苯能够与聚合物微粒表面的悬挂双键不断反应,聚合物微粒逐渐增大,微粒的比表面积逐渐减小,因而聚合物中的悬挂双键含量不断减小.另外,随着反应的进行,聚合物内部的悬挂双键也可能继续发生聚合反应,使得悬挂双键总量

8、降低.图5表示随着反应的进行,微球中的间位二取代苯的含量逐渐增加.这是由于间位二乙烯苯的反应活性比对位二乙烯苯活性低,在聚合初期对位二乙烯苯反应快,在形成的聚合物微粒中所占的比例大,溶液中对二位乙烯苯的浓度降低的速度比间位二乙烯苯的浓度快;在反应后期,参与聚合反应的单体中间位二乙烯苯的比例比起始时高,使得微球中的间位二取代苯的含量增高Fig.5IRabsorbanceratioofp-disubstitutedbenzeneandm-disubstitutedbenz

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1、二乙烯苯的聚合综述二乙烯苯(),遇明火、高热可燃。动物实验具有麻醉作用和轻度刺激作用。对环境有危害,对大气可造成污染。其外观与性状:无色液体,有特臭;熔点(℃):-66.9;沸点(℃):199.5;相对密度(水=1):0.93;相对蒸气密度(空气=1):4.48;饱和蒸气压(kPa):0.13(32.7℃);闪点(℃):74;引燃温度(℃):470;爆炸上限%(V/V):6.5;爆炸下限%(V/V):0.7;溶解性:不溶于水。它的主要用途是用于制造塑料和离子交换树脂。二聚乙烯的主要聚合:聚二乙烯苯,

2、苯乙烯-二乙烯苯共聚,其他与二乙烯苯共聚(一)聚二乙烯苯的聚合及应用:1.聚二乙烯苯微球的合成:按照比例将二乙烯苯(DVB80)、偶氮二异丁腈、聚乙烯基吡咯烷酮、溶剂加入带有球型冷凝管及电动搅拌器的50mL三口烧瓶中,开动搅拌使溶液分散均匀,通氮气30min,在氮气保护下水浴加热至70℃,恒温反应一定时间后,过滤,用乙醇洗涤所得到的微球,真空干燥。2.聚二乙烯基苯微球的表征:采用日本Hitachi公司的S-3500N扫描电子显微镜(SEM)来测定微球的粒径及分布并观察微球表面形态.聚合物微球粒径及分

3、布采用下式计算:其中Dn为所测的微球粒径,-D为微球数均粒径,n为所测量的微球数,δ为粒径的标准偏差,PSD为微球粒径的分散度,其值越小,微球大小越均匀,单分散性越好.微球中悬挂双键含量的测定采用溴水与PDVB微球中的悬挂双键加成,得到溴化微球;再准确称量0·1g溴化微球,加入准确称量的0·1g氢氧化钾(KOH),加乙醇10mL回流12h,再用0·1mol/L标准HCl溶液滴定反应液中过量的氢氧化钾,计算聚合物微球中悬挂双键的含量.将微球与溴化钾(KBr)混合研细,用Bio-RadFTS135付立叶

4、红外光谱仪用漫反射红外光谱法测定聚合物的红外光谱图.采用NetzschTG209对微球进行热重分析3.聚合反应进程研究:弱极性二乙烯基苯在强极性溶剂乙腈中所进行的溶液聚合属于沉淀聚合,通常称作分散聚合.随着二乙烯基苯的聚合,当其聚合度达到一定值时,与溶剂发生相分离,从溶液中沉淀出来形成微核[2]并不断长大.分散剂PVP对分散粒子起到保护稳定作用.单体转化率与时间的关系如图1所示.由图中可以看到在聚合前期,聚合反应速率很大,随着聚合的进行和单体的浓度的降低,聚合速度递减,在10h内聚合反应几乎完全.由

5、于单体浓度较低,在聚合过程中并不出现自动加速现象.采用此方法得到的聚合物产率超过80%,而用一般的沉淀聚合[3~5]方法反应初始单体二乙烯基苯的浓度通常不超过4%,在反应24h后聚合物产率不超过60%.采用红外光谱法对不同聚合时间得到的产物进行测定,得到的聚合物的红外光谱图如图2所示.由图2中可以看到,在1683cm-1处有一明显的吸收峰,这是聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的CO键伸缩振动吸收峰;在1630cm-1处为悬挂双键CC伸缩振动吸收峰;1600cm-1处吸收峰为苯环骨架伸缩振动吸收峰;835c

6、m-1处为1,4-二取代苯的特征吸收峰,796cm-1及709cm-1处出1,3-二取代苯的特征吸收峰.通过峰强度的比值可以估算聚合物中各组分的比例,例如测定A1683/A1600随时间的变化情况,可以估算PVP在微球中的含量随时间的变化.如图3所示,随着聚合反应的进行,聚合产物中的PVP含量逐渐增大,这是因为稳定剂PVP在沉淀聚合中与聚二乙烯基苯发生接枝,连接于微球之上,从而起到更好的稳定作用.反应开始时形成的聚合物微粒还很少,只需少量的PVP即可以被稳定;随着反应的进行,聚二乙烯基苯不断在聚合物

7、微粒表面沉积,微粒粒径增大,所需稳定剂量增大并且原来已接枝的PVP被包埋于微球内部,聚合物微粒则不断从溶液中吸附PVP并接枝,使PVP在聚合物微球中的含量增大,并不随微球比表面积减小而减小.图4表示随着反应的进行,聚合物中悬挂双键含量逐渐减少.这是由于反应初期聚合物表面的双键含量较高,溶液中二乙烯基苯能够与聚合物微粒表面的悬挂双键不断反应,聚合物微粒逐渐增大,微粒的比表面积逐渐减小,因而聚合物中的悬挂双键含量不断减小.另外,随着反应的进行,聚合物内部的悬挂双键也可能继续发生聚合反应,使得悬挂双键总量

8、降低.图5表示随着反应的进行,微球中的间位二取代苯的含量逐渐增加.这是由于间位二乙烯苯的反应活性比对位二乙烯苯活性低,在聚合初期对位二乙烯苯反应快,在形成的聚合物微粒中所占的比例大,溶液中对二位乙烯苯的浓度降低的速度比间位二乙烯苯的浓度快;在反应后期,参与聚合反应的单体中间位二乙烯苯的比例比起始时高,使得微球中的间位二取代苯的含量增高Fig.5IRabsorbanceratioofp-disubstitutedbenzeneandm-disubstitutedbenz

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