聚合物表征DSC-2014
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透明成核剂对无规共聚聚丙烯性能的影响雷佳伟,李建,陈艺丹,邓起垚,吴希(中韩(武汉)石油化工有限公司,湖北武汉430082)摘要:为了满足市场需求,中韩(武汉)石油化工有限公司(简称“中韩石化”)在STPP装置开发了透明聚丙烯(PP)。
研究了透明成核剂NA1及NA2对无规共聚PP性能的影响。
结果表明,加入透明成核剂,无规共聚PP的透明性能、力学性能、耐热性能及结晶性能均得到改善。
当透明成核剂含量在0.15%~0.2%时,NA1对无规共聚PP透明性能的改善作用优于NA2;当透明成核剂含量在0.25%时,NA2对无规共聚PP透明性能的改善作用优于NA1。
此外,NA2对无规共聚PP的结晶性能及黄色指数的改善作用均优于NA1。
关键词:无规共聚聚丙烯;透明成核剂;结晶;力学性能中图分类号:TQ325.1+4文献标识码:A文章编号:1671-4962(2023)01-0019-03Effect of transparent nucleating agent on the properties ofrandom copolymer polypropyleneLei Jiawei,Li Jian,Chen Yidan,Deng Qiyao,Wu Xi(ZHSH(Wuhan)Petrochemical Company,Wuhan430082,China)Abstract:In order to meet the market demand,ZHSH(Wuhan)Petrochemical Company developed transparent polypropylene(PP) in the STPP plant.The effect of transparent nucleating agents NA1and NA2on random copolymerization of PP was studied.The results showed that the transparent properties,mechanical properties,heat resistance and crystallization properties of random copolymerized PP were improved by adding transparent nucleating agent.When the content of transparent nucleating agent was 0.15%-0.2%,NA1had better effect on the transparency of random copolymerization PP than that of NA2.When the content of transparent nucleating agent was0.25%,NA2had better effect on the transparency of random copolymerization PP than that of NA1. In addition,NA2had better effect on the improvementof the crystallization property and yellow index of random copolymerization PP than NA1.Keywords:random copolymerization polypropylene;transparent nucleating agent;crystallization;mechanical property聚丙烯具有重量轻、耐热性、耐腐蚀性好和易成型加工等特点[1],广泛应用于汽车、家电、包装及医疗器材等领域。
硬脂酸对聚氯乙烯加工性能的影响究发布时间:2022-07-12T08:26:51.618Z 来源:《新型城镇化》2022年14期作者:罗斌[导读] 考察了硬脂酸用量对聚氯乙烯( PVC) 加工及性能的影响。
宁夏青龙塑料管材有限公司宁夏回族自治区银川市 750002摘要:考察了硬脂酸用量对聚氯乙烯( PVC) 加工及性能的影响。
通过流变实验及其他表征手段研究硬脂酸的润滑效果。
研究表明,在钙锌配方体系中,硬脂酸在一定添加量下呈现明显的推迟塑化作用,而在用量超过一定量又可以略微提前塑化。
研究发现,在有机锡体系下,聚乙烯蜡( PE 蜡) 与硬脂酸存在交互作用,可以推测硬脂酸的推迟塑化效果是PE 蜡与硬脂酸的协同作用带来的。
硬脂酸用量增加到一定量能使混配料表观密度增大,表明混配料平均粒径减小,推测这是塑化时间缩短的原因。
通过扫描电镜观察样条断面发现,随着硬脂酸用量增加,断面平整度下降,塑化程度呈下降趋势。
通过对挤出管材进行性能测试,发现随着硬脂酸用量增加,拉伸强度呈下降趋势,这也表明塑化程度下降。
关键词:聚氯乙烯; 硬脂酸; 塑化程度; 流变实验; 润滑剂狭义上的聚乙烯蜡是一种低相对分子质量的均聚聚乙烯;广义上来说聚乙烯蜡还包括改性的聚乙烯蜡和共聚的聚乙烯蜡。
通常如果一种聚乙烯聚合物,无法像树脂那样提供一定的强度和韧性,不可以作为单一材料加工成最终具有一定功能的制品,我们都可以把它归为聚乙烯蜡。
聚乙烯蜡分为好多种类,按照其来源分为聚合法,热裂解法,副产物。
聚合法聚乙烯蜡是指采用乙烯单体聚合而成的聚乙烯蜡,按照聚合方法不同又分为几类:自由基聚合,齐格勒-纳塔聚合,茂金属催化聚合,还有专有聚合技术。
热裂解法指的是以PE 树脂为原材料,采用螺杆挤出或反应釜进行高温裂解,将聚乙烯树脂或回收聚乙烯塑料裂解为低相对分子质量的聚乙烯蜡,与聚合法的聚乙烯蜡相比,相对分子质量分布较宽,来自于低相对分子质量的物质会析出,有时难以避免会有黑点产生。
第27卷第1期2006年2月青岛科技大学学报Jour nal of Qing dao University of Science and T echno logyV ol.27No.1Feb.2006文章编号:1672-6987(2006)01-0001-04AM/AA/AMPS/AMC14S共聚物的制备与表征王玉鹏,武玉民*,于跃芹,许军,陈庆芬(青岛科技大学化工学院,山东青岛266042)摘要:以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,引入疏水缔合单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸(AM C14S)和辅助共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM PS),选择氧化还原/水溶性偶氮化合物复合引发体系,采用胶束聚合技术和前加碱共水解法,制备了耐温抗盐驱油聚合物AM/AA(丙烯酸)/AM PS/AM C14S产品。
考察了偶氮化合物W-58、单体AM C14S 用量对共聚物相对分子质量的影响,并表征了共聚物的结构特征。
实验结果表明,当偶氮化合物W-58用量为310@10-4g#g单体-1、AMC14S质量分数为012%~015%时,共聚物的相对分子质量最高,耐温抗盐性能较好。
关键词:聚合物驱油剂;AM/AA/AM PS/AM C14S共聚物;耐温抗盐中图分类号:T Q316.344文献标识码:AS ynthesis and Characterization of AM/AA/AMPS/AMC14S C opolymerW ANG Yu-peng,WU Yu-min,YU Yue-qin,XU Jun,CHEN Qing-fen (College of Ch emical Engineering,Qingdao University of S cience and Technology,Qingdao266042,Chin a)Abstract:U sing acry lamide(AM)as m ain raw material,2-acry lamido tetradecane sulfo-nic acid(AM C14S)as hy dro phobic comonom er,2-acrylamido-2-methy lpr opane sulfonic acid(AMPS)as assistant com onomer,and ox idation-reduction/w ater-soluble azocom-po und as co mplex initiato r sy stem,the AM/Acrylic A cid(AA)/AM PS/AM C14S copo-l ym er w as prepared by micellar poly merization.The effects o f the do sage of W-58and AM C14S on the m olecular w eight w ere ex amined.The structure of the co po lymer w as characterized by IR.T he r esults sho w ed that w hen the dosage of W-58w as310@10-4 g/(g m ono mer)and that of AM C14S w as012w t%-015w t%,the molecular w eight reached the maximum,and the copolymer was of better tolerance to temperature and salt.Key w ords:oi-l displacing ag ent;AM/AA/AM PS/AM C14S copolym er;tem perature-r e-sistant and salt-tolerant目前,我国东部油田大都处于高含水期或特高含水期,先后进入了三次采油阶段[1]。
用调制式DSC测量高聚物的结晶度
朱支蔷;张弓
【期刊名称】《化学世界》
【年(卷),期】2000(0)S1
【摘要】用 MDSC测定了结晶高聚物 SPS初始结晶度 ;PA6和 PA6 6嵌段共聚物不同的晶形组成和相溶性。
还研究了
【总页数】1页(P135-135)
【关键词】结晶高聚物;SPS;PA6;PA66;MDSC
【作者】朱支蔷;张弓
【作者单位】中国石油化工集团公司上海石化研究所
【正文语种】中文
【中图分类】O631
【相关文献】
1.高聚物结晶度的X射线衍射测定 [J], 范雄;源可珊
2.应用DSC测量HDPE熔体的热性能参数:Ⅰ.熔融热焓与结晶度 [J], 梁基照
3.调制式DSC测定聚乙烯的结晶度 [J], 解云川;张乾;范晓东
4.调制式DSC在高聚物研究中的应用 [J], 解云川;范晓东
5.用MDSC测量高聚物的结晶度 [J], 王国男;林金土
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聚合物的热分析------差示扫描量热法(DSC)之蔡仲巾千创作差示扫描量热法是在差热分析(DTA)的基础上发展起来的一种热分析技术.它被界说为:在温度法式控制下, 丈量试量相对参比物的热流速随温度变动的一种技术.简称DSC(Diffevential Scanning Calovimltry).DSC技术克服了DTA在计算热量变动的困难, 为获得热效应的定量数据带来很年夜方便, 同时还兼具DTA的功能.因此, 近年来DSC的应用发展很快, 尤其在高分子领域内获得了越来越广泛的应用.它经常使用于测定聚合物的熔融热、结晶度以及等温结晶动力学参数, 测定玻璃化转变温度T g;研究聚合、固化、交联、分解等反应;测定其反应温度或反应温区、反应热、反应动力学参数等, 业已成为高分子研究方法中不成缺少的重要手段之一.一、目的和要求了解差示扫描量热法的基来源根基理及应用范围, 掌握测定聚合物熔点、结晶度、结晶温度及其热效应的方法.二、实验原理DSC和DTA的曲线模式基秘闻似.它们都是以样品在温度变动时发生的热效应为检测基础的, 由于一般的DTA方法不能获得能量的定量数据.于是人们不竭地改进设计, 直到有人设计了两个自力的量热器皿的平衡.从而使丈量试样对热能的吸收和放出(以赔偿对应的参比基准物的热量来暗示)成为可能.这两个量热器皿都置于法式控温的条件下.采用封闭回路的形式, 能精确、迅速测定热容和热焓, 这种设计就叫做差示扫描量热计.DSC体系可分为两个控制回路.一个是平均温度控制回路, 另一个是差示温度控制回路.在平均温度控制回路中, 由法式控温装置中提供一个电信号, 并将此信号于试样池和参比池所需温度相比力, 与之同时水平控温的电信号也接到记录仪进行记录.现在看一下法式温度与两个丈量池温度的比力和控制过程.比力是在平均放年夜器内进行的, 法式信号直接输入平均放年夜器, 而两个丈量池的信号分别由固定在各丈量池上的铂电阻温度计测出, 通过平均温度计算器加以平均后, 再输入平均温度放年夜器.经比力后, 如果法式温度比两个丈量池的平均温度高, 则由放年夜器分别输入更多的电功率给装在两个丈量池上的自力电热器以提高它们的温度.反之, 则减少供给的电功率, 把它们的温度降到与法式温度相匹配的温度.这就是温度法式控制过程.DSC与DTA所分歧的是在丈量池底部装有功率赔偿器和功率放年夜器.因此在示差温度回路里, 显示出DSC和DTA截然分歧的特征, 两个丈量池上的铂电阻温度计除供给上述的平均温度信号外, 还交替地提供试样池和参比池的温度差值△T.输入温度差值放年夜器.当试样发生放热反应时, 试样池的温度高于参比池, 发生温差电势, 经差热放年夜器放年夜后送入功率赔偿放年夜器.在赔偿功率作用下, 赔偿热量随试样热量变动, 即表征试样发生的热效应.因此实验中赔偿功率随时间(温度)的变动也就反映了试样放热速度(或吸热速度)随时间(温度)的变动, 这就是DSC曲线.它与DTA曲线基秘闻似, 但其纵坐标暗示试样发生热效应的速度(热流率), 单位为毫卡(毫焦)/秒, 横坐标是时间或温度, 即 dH/dt —t (时间或温度T)曲线(见图6-2).图6-2 dH/dt—t (时间t或温度T)曲线同样规定吸热峰向下, 放热峰向上, 对曲线峰经积分, 可得试样发生的热量△H.1.DSC与DTA的分歧DSC与DTA相比, 虽然曲线相似, 但表征有所分歧.DTA测定的是试样与参比物的温度差, 而DSC测定的是功率差△Hc,功率差直接反应了热量差△Hc, 这是DSC进行定量测试的基础.在DTA方法中, 当试样发生热效应时, △T≠0, 此时样品的实际温度已不是法式升温所控制的温度, 这就发生了样品和基准物温度的纷歧致.由于样品池与参比池在一起, 物质之间只要存在温度差, 二差之间就会有热传递, 因此给定量带来困难, 在DSC方法中, 样品的热量变动由于随时获得赔偿.样品与参比物无温差△T=0, 二物质间无热传递.因此在DSC测试中不论样品有无效应, 它都能按法式控制进行升、降温.而最重要的是在DTA中仪器常数K(主要表征的是热传导率)是温度的函数, 即仪器的量热灵敏度随温度的升高而降低, 所以它在整个温度范围内是——变量, 需经多点标定, 而DSC中K值与温度无关, 是单点标定.2、DSC曲线的标定(1)温度的标定DSC与DTA一样, 同样需要对温度进行标定, 由于DSC求测的是样品发生的热效应与温度的关系, 因此仪器温度示值的标准性非常重要.固然仪器在出厂之时进行过校正.但在使用过程中仪器的各个方面会发生一些变动, 使温度的示值呈现误差.为提高数据的可靠性, 需要经常对仪器的温度进行标定, 标定的方法是采纳国际热分析协会规定的已知熔点的标准物质(见表1).99.999%的高纯铟、高纯锡、高纯铅在整个工作温度范围内进行仪器标定, 具体方法是将几种标准物分别在DSC仪上进行扫描.如果某物质的DSC曲线上的熔点与标准不相符.说明仪器温度示值在该温区呈现误差.此时需调试仪器该温区温度, 使记录值即是或近似于标准值(仪器调试方法见仪器说明书).表1标准物质的转变温度及热量3. 影响DSC曲线的因素DSC的原理及把持都比力简单, 但要获得精确结果必需考虑诸多的影响因素.下面介绍一下主要的仪器因素及样品影响因素.(1)仪器影响因素a.气氛的影响:气氛可以是惰性的, 也可以是介入反应的, 视实验要求而定.测按时所用的气氛分歧, 有时会获得完全分歧的DSC曲线.例如某一样品在氧气中加热会发生氧化裂解反应—先放热, 后吸热;如在氯气中进行, 发生的是分解反应—吸热反应.二者的DSC曲线就明显分歧.气氛还可分为静态和静态两种形式.静态气氛通常是密闭系统.反应发生后样品上空逐渐被分解出的气体所布满.这时由于平衡的原因会招致反应速度减慢.以致使反应温度移向高温.而炉内的对流作用使周围的气氛(浓度)不竭的变动.这些情况会造成传热情况的不稳定.招致实验结果不容易重复.反之在静态气氛中测定,所发生的气体能不竭田主静态气氛带走.对流作用反而能坚持相对的稳定, 实验结果易重复.另外气体的流量应严格控制一致.否则结果将不会重复.b.温度法式控制速度:加热速度太快, 峰温会偏高, 峰面积偏年夜, 甚至会降低两个相邻峰的分辨率.对聚合物的玻璃化的转变来说, 是一个分子链段运动状态的松弛过程.对升(降)温速度有强烈依赖性.升温速度较慢时, 年夜分子链段即可在较低的温度下吸热解冻.使T g向高温移动, 当升温速度极慢时, 则根本观察不到玻璃化转变.因此, 通常采纳10℃/分.(2)样品因素a.试样量:试样量同参比物的量要匹配, 以免两者热容相差太年夜引起基线漂移.试样量少, 峰小而尖锐, 峰的分辨率高.重视性好.并有利于与周围控制气氛相接触.容易释放裂解产物, 从而提高分析效果;试样量年夜, 峰年夜而宽, 峰温移向高温.但试样量年夜, 对一些细小的转变, 可以获得较好的定量效果.对均匀性差的样品, 也可获得较好的重复结果.b.试样的粒度及装填方式:试样粒度的年夜小, 对那些概况反应或受扩散控制反应(例如氧化)影响较年夜.粒度小、峰移向高温方向.装填方式影响到试样的传热情况, 尤其对弹性体.因此最好采纳薄膜或细粉状试样, 并使试样铺满盛器底部, 加盖封紧, 试样盛器底部尽可能平整.以保证和样品池之间的加盖接触.三、实验仪器及样品DSC ----METTLER TOLEDO TA 公司生产样品PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)四、实验步伐1、样品的准备与称量先将样品用到片切碎, 放入卷边铝锅内, 用分析天平准确称量(10mg±.1mg), 同时称取等重的参比物α—Al2O3, 加盖后分别在卷边机上卷边压紧(此环节要求仔细、清洁).2、接通室内总电源, 翻开稳定电源, 一分钟后开高压开关, 使电压稳定在220伏.(需要氮气气氛时, 可翻开高压钢瓶, 将气氛流量计调在一定的刻度, 接通DSC炉气管).3、翻开炉盖, 放上平安板, 将试样和参比物分别放入样品池和参比池中, 加盖盖好, 关闭炉盖.同时, 接通数学温度控制器, 热量赔偿测定器及记录仪的电源, 将温度预置上、下限分别拔至160℃~50℃, 升温速率选在10℃/分档.热量量程拔至5mcal/秒档.走纸速度为16mm/分.4、设置方法进行计算机实验.五.数据处置1、温度简直定DSC曲线峰温简直定一般有三种方法, 一是采纳峰顶温度为峰温;二可从峰两侧最年夜斜度处引切线、相交点对应的温度为峰温;三则由峰的前部斜率最年夜处作切线与基线延长线相交的所谓外推始点的对应温度为峰温.玻璃化转变是一个自由体积松弛过程, 其实不是热力学的相交, 故在升温的过程中没有热效应发生, 只是由于运动单位的变动.使比热发生突变.使DSC曲线的基线向下偏移, 形成一台阶形, 玻璃化转变前的基线沿线与转折沿线的交点温度即为T g, 或者在基线发生转折之处, 即玻璃化转变前后的直线部份取切线.再在转折曲线上取一点, 使其平分两切线间的距离, 此点对应的温度为T g.2、根据DSC图测定出熔融温度、结晶温度, 计算出结晶度.五.思考题1、DSC测试中影响实验结果的因素有那些?2、简述DSC与DTA的分歧.DSC的基来源根基理使什么?在聚合物研究中有那些用途?六.DSC在高聚物研究中的应用DSC 方法以其优越的热量定量性能, 在高聚物研究中发展极为迅速, 而且已经成为高聚物惯例测试和基本研究手段, 应用面较广, 但限于篇幅, 在此只将主要方面加以简介.1、高聚物玻璃化转变温度T g的测定T g是表征高聚物性能的重要参数, 通过测定高聚物的T g可以获很多方面的性能与结构关系的信息.测定分歧高聚物的T g可以判断分子柔顺性的分歧, 凡与分子运动有关的性能都可通过T g的测定来证实.对同种交联高聚物, 通过测定其T g的年夜小, 可以推决绝联水平的不同.也可通过T g的测定来研究高聚物共混结构.显微镜法可直接观察到共混物的形态结构, 但不能准确地测得两种聚合物到达分子级混合的水平.但通过T g的测定可以判断分子级混合的水平.若两组分完全到达分子级的混合, 形成均相体系, 只有一个T g;如果两分组完全没有分子级的混合, 界面明显, 存在两个与原组分相同的T g;如果两组分之间具有一定水平的分子级混合时, 界面层占有不成忽略的位置, 这时仍有两个T g, 但彼此靠近.分子级混合的水平越年夜, 相互靠近的水平亦越年夜.同时, 两相之间的界面层也可能暗示出不太明显的第三个玻璃化转变区.需要指出的是橡胶的T g一般在0℃以下, 要带有高温装置的才华测定, 而SR-1型DSC仪可测定室温以下的T g, 一般测定非晶型塑料的T g, 如PVC, PS以及未拉伸的非晶PET等.2、DSC法测定橡胶的硫化, 热固树脂的固化过程DSC法可以测定出橡胶混炼胶的硫化峰温以及硫化热效应,通过硫化峰温的高低以及峰宽(半高宽或峰宽)来分析硫化体系的硫化温度, 硫化反应速度等, 对筛选配方的硫化体系, 研究增进剂的并用有着重要意义.例如增进剂CZ的硫化放热峰, 峰温高、峰形窄(见图9-11).说明其发生硫化反应的温度高, 反应速度快, 即所谓后效应性;而增进剂DM的硫化峰温低, 峰形宽, 则说明临界温度低, 反应速度慢.另外还可求出硫化活化能E, 对硫化体系进行理论分析.根据DSC曲线峰还可以获得硫化热效应, 它是评价交联水平的依据, 并可与交联密度, 定伸应力等实验结合起来评价橡胶的交联情况.对热固性树脂的固化反应也可用同样的方法进行研究.从固化反应的DSC曲线中可以获得固化反应的起始温度Ta, 峰值温度Tb和终止温度Tc.还可获得固化反应热, 以及固化后树脂的T g.另外通过固化剂的分歧用量对固化热效应影响的研究.对选择合适的固化剂用量有着重要的指导意义.此方法还可根据加了固化剂的树脂体系在室温下分歧寄存时间后的固化热效应, 来研究稳定性, 以此确定允许寄存的时间.3、高聚物热稳定性的研究在DSC仪上可以快速地测出高聚物的氧化、环化、裂解峰温及热效应.从而方便地评价高聚物氧化性能及其热稳定性, 而且同样可根据分歧升温速度下的反应峰温作出图求出氧化、环化、分解反应的活化能E.还能通过添加分歧防老剂试样的DSC曲线氧化峰温进行防老剂的筛选, 其实验快速而方便.4、高聚物结晶行为的研究与DTA一样DSC法可以用来测定结晶高聚物的结晶温度和熔点及结晶度(见实验原理), 可以为其加工工艺, 热处置条件提供依据.例如, 用DSC测得未拉伸非晶聚酯得DSC曲线.根据曲线即可确定其薄膜的;拉伸加工条件, 拉伸温度必需选择在T g以上,创作时间:二零二一年六月三十日117℃以下之间的温度内, 以免发生结晶而影响拉伸, 拉伸后热定型温度则一定要高于152℃, 使之冷结晶完全;但又不能太靠近熔点, 以免结晶熔融.这样就能获得性能好的薄膜.另外, 还可以利用DSC法在等温结晶条件下研究高聚物结晶速度.如结晶起始时间t id;最年夜结晶时间t max;结晶终止时间t∞.5、DSC在高聚物剖析鉴定上的应用DSC法能够快速、简便地对为知样进行剖析鉴定.特别是结晶高聚物, 可根据其熔点的分歧来加以鉴别.例如, 几种尼龙的熔点分歧, 通过DSC测定它们的熔点, 就可能将几种尼龙区别开来.利用DSC法还可以粗略地鉴定结晶共混物的组成, 从曲线中结晶熔融峰的高低可以粗略地估计共混物的比例.对橡胶的鉴别可以通过DSC曲线上T g, 氧化峰温、环化、裂解峰温的不同加以区别.如果有条件, DSC仪可与其它仪器(如裂解色谱、红外光谱)配合, 鉴定效果更加准确.创作时间:二零二一年六月三十日。
聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙二醇共聚醚酯热性能研究任军;孙君;邱殿銮;戴礼兴【摘要】采用熔融缩聚法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙二醇共聚醚酯(PET/PPG),并采用核磁共振氢谱(1 H-NMR)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、动态热分析(DMA)等研究了材料的结构与热性能,1H-NMR结果证明了 PET/PPG共聚物结构的存在,而且共聚物的组成与投料比非常接近;热分析的结果表明,聚醚链段的引入对热稳定性和熔融温度的影响不大,而玻璃化转变温度、冷结晶温度、冷结晶焓、储能模量、损耗正切的峰温均有明显下降。
%Poly (ethylene terephthalate)/poly propylene glycol copolyether-ester has been prepared by molten polycondensation.Structure and thermal properties of the materials were characterized by means of 1 H-NMR,TGA, DSC and DMA.1 H-NMR results confirmed the existence of structure of PET/PPG copolymers and showed that the compositions of the copolymers were very near the reactant ratio.Thermal analysis results indicated that with the in-troduction of PPG had almost no effect on the thermal degradability and melting point of the copolymer,but glass transition temperature,cold crystallization temperature,crystallization enthalpy,storage modulus as well as the temperature of maxtanδdecreased obviously.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P13-16)【关键词】PET;PPG;共聚醚酯;热性能【作者】任军;孙君;邱殿銮;戴礼兴【作者单位】吴江新民化纤有限公司,江苏苏州 215228;苏州大学材料与化学化工学部,江苏苏州 215123;苏州大学材料与化学化工学部,江苏苏州 215123;苏州大学材料与化学化工学部,江苏苏州 215123【正文语种】中文【中图分类】TQ342.25利用共聚提高性能和改善功能是提高聚酯附加值的一种重要手段[1]。
枫香树脂/丙烯酸酯复合乳液及其压敏胶的性能邢珍珍;陈朱辉;岳贤田;曾韬【摘要】以混合丙烯酸酯为共聚单体,枫香树脂为增粘剂,过硫酸铵( APS)为引发剂,十二烷基硫酸钠( SDS)、烷基酚聚氧乙烯醚( OP-10)为乳化剂,采用预乳化半连续乳液聚合法制备枫香树脂-丙烯酸酯复合乳液。
研究枫香树脂用量对单体转化率、凝胶率、玻璃化转变温度、热稳定性以及压敏胶( PSA )粘接性能的影响。
结果表明,在枫香树脂一定的质量分数范围内,随着枫香树脂用量的增加,分子量、凝胶率、热稳定性、玻璃化转变温度随之增加。
枫香树脂的适宜用量为质量分数10.0%,此时压敏胶的初粘力为16#,180°剥离强度为10.12 N·25 mm-1。
%Chinese Sweetgum Resin/acrylate composite emulsion was prepared by pre-emulsification semi-continual emulsion poly-merization with mixed acrylic ester as monomer ,Chinese Sweetgum Resin as tackifying resin ,ammonium persulfate ( APS) as initiator and sodium dodecyl sulfate(SDS),alkyl phenol polyoxyethylene ether (OP-10)as emulsifier.The effects of amount of Chinese Sweet-gum Resin on the conversion of monomer ,the gel rate,glass transition temperature,thermal stability and the bonding performance of PSA;The results showed that within the scope of the mass fraction of Chinese Sweetgum Resin ,with the increase of Chinese Sweet-gum Resincontent ,molecular weight and gel rate ,thermal stability ,glass transition temperature increased.And the pressure sensitive adhesive was obtained and its probe tack was 16#,peel strength was 10.12 N· 25 mm-1 ,when mass fraction of Chinese Sweetgum Resin was 10%wt.【期刊名称】《福建林业科技》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】6页(P94-99)【关键词】枫香树脂;丙烯酸酯;乳液聚合;压敏胶【作者】邢珍珍;陈朱辉;岳贤田;曾韬【作者单位】南京林业大学化学工程学院、江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏南京210037;南京林业大学化学工程学院、江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏南京210037;南京林业大学化学工程学院、江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏南京210037;南京林业大学化学工程学院、江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏南京210037【正文语种】中文【中图分类】TQ351.47丙烯酸酯乳液具有优良的储存稳定性、耐候性及涂膜透明性,且水性环保无污染,在胶黏剂、涂料、油墨、纺织等领域都得到了广泛的应用。
RAFT聚合制备二茂铁聚合物及表征杨梅;孙润军【摘要】通过改性三硫酯合成可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合试剂(DDAT-F127-DDAT),以二茂铁甲酸为原料通过酯化反应制备了新型可聚合的二茂铁单体2-(甲基丙烯酰氧基)乙基二茂铁羧酸酯(FcMA)以及聚合物PFcMA.再以FcMA为单体,以DDAT-F127-DDAT为RAFT链转移剂通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合技术合成新型二茂铁-F127嵌段聚合物P(Fc-MA-F127-FcMA).利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶色谱法(GPC)、热重分析(TGA)、DTG分析和差示扫描量热(DSC)以及溶解性测试对聚合物进行表征.结果表明,三硫酯被F127成功改性为新型RAFT试剂,合成的二茂铁聚合物P(FcMA-F127-FcMA)的分子量为2.4×104,分子量分布为2.12;P(FcMA-F127-FcMA)在氮气气氛中具有较高的热稳定性,分解温度为400℃~450℃之间;此外,P(FcMA-F127-FcMA)在四氢呋喃、氯代甲烷和酯类溶剂中具有很好的溶解性.【期刊名称】《西安工程大学学报》【年(卷),期】2018(032)005【总页数】6页(P507-512)【关键词】二茂铁聚合物;可逆加成-断裂链转移法;可逆加成-断裂链转移试剂;溶解性【作者】杨梅;孙润军【作者单位】西安工程大学纺织科学与工程学院,陕西西安710048;西安工程大学纺织科学与工程学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】T3240 引言含功能基聚合物的合成是现代高分子化学领域中最重要的研究方向之一.二茂铁基聚合物是最典型的金属有机聚合物之一并且是一类新型的功能聚合物[1],由于二茂铁结构独特,从而使含二茂铁基的聚合物具有独特的氧化-还原[2],催化性以及优良的电化学响应性[3],可以作为陶瓷前驱体[4]、光响应器件材料等[5].其在电化学[6-8]、生物医学[9-10]、电磁学及光学等领域[11]具有广阔应用前景和重要的基础理论研究价值[12-14].所以开发新型二茂铁基聚合物具有重要的价值及意义.可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)作为一种重要的活性/可控自由基聚合方法[15],因对可聚合单体的广泛适应性而备受关注.以活性聚合法可以精确设计分子结构,并调控聚合物分子量分布和制备功能性含二茂铁聚合物[16-17].近年来,越来越多的科研工作者致力于开发新型二茂铁基聚合物,文中采用聚乙二醇三嵌段聚合物F127改性三硫酯(DDAT)得到一种具有一定端基功能团且合成过程较简单的可逆加成-断裂链转移剂(DDAT-F127-DDAT),以二茂铁甲酸为主要原料通过酯化反应制备了新型高产率的可聚合的二茂铁单体(FcMA)及相应聚合物PFcMA.然后通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合技术,制备新型二茂铁-F127嵌段聚合物即P(FcMA-F127-FcMA),并对其分子量、分子量分布、溶解性以及热性能进行表征.1 实验1.1 试剂与仪器1.1.1 试剂二茂铁甲酸(98%)(天津希恩思生化科技有限公司);甲基丙烯酸羟乙酯HEMA(分析纯AR)(国药集团化学试剂有限公司);4-二甲氨基吡啶(DMAP)(化学纯)(萨恩化学技术(上海)有限公司);N,N′-二环己基碳二亚胺(DCC)(化学纯)(国药集团化学试剂有限公司);F127(国药集团化学试剂有限公司);十二烷基硫醇(C12H25SH)(化学纯)(国药集团化学试剂有限公司);三辛基甲基氯化铵(天津希恩思生化科技有限公司);1-乙基-3-(3-二甲氨基并基)——碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)(天津希恩思生化科技有限公司).1.1.2 仪器六联磁力搅拌器(HJ-6)(上海良平仪器仪表有限公司);旋转蒸发仪(RE-52AA)(上海亚荣生化仪器厂)柱层析装置(北京科伟永兴仪器有限公司);真空干燥箱(DZF-6050) (上海豫康科教设备有限公司);氮气瓶(上海减压器厂有限公司);循环水多用真空泵(SHB-3)(郑州杜甫仪器厂).1.2 聚合物的合成1.2.1 三硫酯(DDAT)的制备室温下,将适量的十二烷基硫醇、丙酮和三辛基甲基氯化铵Aliquot336在250 mL的单口烧瓶中混合,并在氮气保护下冷却至10 ℃左右.而后将定量的50%的氢氧化钠溶液,控制在20 min以上滴加到单口烧瓶中,持续搅拌15 min左右,溶液呈乳白色.而后将少量的丙酮和二硫化碳的混合溶液以一定速度滴加到单口烧瓶中,溶液变成橙黄色.随后在混合液中分批加入少量三氯甲烷,溶液变成蛋黄色.室温下反应12 h.后将混合溶液倒入烧杯中,加入约150 mL水,然后加入少量的浓HCl酸化,在通风橱中通过磁力搅拌器进行剧烈搅拌以促使丙酮蒸发,用布氏漏斗收集固体,滤出不溶的淡黄色固体,为化合物DDAT(产率为81.5%).其反应方程式为1.2.2 RAFT大分子试剂(DDAT-F127-DDAT)的制备室温下,将F127和DDAT、EDC·HCl以一定比例混合,然后加入少量的DMAP并溶解在大概50 mL的CH2Cl2中,加入装有磁力搅拌器的100 mL单颈圆底烧瓶中,在氮气气氛搅拌均匀后,在室温下再搅拌约48 h,然后通过旋转真空仪进行真空浓缩得到固体物质,将固体物质通过极少量的二氯甲烷进行溶解并在正己烷中沉淀两次,室温下真空干燥约24 h,得到浅黄色固体(产率为76.8%),反应方程式为1.2.3 二茂铁可聚合单体(FcMA)的制备室温下,将适量的二茂铁甲酸,2-羟乙基甲基丙烯酸酯,少量的4-(二甲氨基)吡啶(DMAP)和定量的二氯甲烷溶解于单口烧瓶中,然后在冰浴中冷却.0 ℃条件下,将少量的N,N′-二环己基碳二亚胺(DCC)溶解于适量的二氯甲烷溶液中,通过注射器将其加入单口烧瓶中并搅拌均匀,反应24 h.将反应混合物通过旋转真空仪进行真空浓缩,得到粗品.然后利用硅胶柱层析法进行分离提纯.将提纯后的物质放入真空干燥箱干燥 24 h,温度控制在25 ℃~30 ℃之间.得到产物为橙黄色固体 FcMA(产率为91%),反应方程式为取少量的FcMA与游离引发剂α-溴异丁酸乙酯共混反应,将所得产物溶解在二氯甲烷中稀释出去残余的催化剂,在正己烷中进行沉淀分离真空干燥后得到聚合物PFcMA(产率为90.4%).1.2.4 二茂铁聚合物P(FcMA-F127-FcMA)的制备室温下,将适量的DDAT-F127-DDAT、FcMA、AIBN和少量的THF加入到50 mL反应管中,在65 ℃左右的恒温水浴锅中反应12 h,将其骤冷,并在正己烷中沉淀过滤数次后在真空下干燥.为除去其他杂质,将干燥的固体溶解在蒸馏水中,并转移到透析管中,透析后,将产物利用旋转蒸发器浓缩,在真空下干燥,最后获得固体产物(产率为54.8%),反应方程式为1.3 表征与测试1.3.1 傅里叶红外吸收光谱(FT-IR) 将产物DDAT、DDAT-F127-DDAT、FcMA以及P(FcMA-F127-FcMA)采用Nicolet IR型傅里叶红外光谱仪进行测定各产物的红外光谱图,KBr压片法,波数范围为500~4 000 cm-1,分辨率为4 cm-1,每个样品扫描32次,并确定各产物的结构.1.3.2 凝胶色谱(GPC) 采用凝胶色谱法测定二茂铁聚合物的分子量和分子量分布.GPC分析系统包括双元泵、示差折光检测器以及凝胶柱.以四氢呋喃(THF)为溶剂,苯乙烯为标样.1.3.3 示差扫描热量热法(DSC) 用德国耐驰STA 499 F3示差扫描量热仪在氮气气氛,流速为60 mL/min的条件下测定P(FcMA-F127-FcMA)的熔融转变温度Tm.1.3.4 热重(TG) 在TA公司TGAQ500型仪器上测定P(FcMA-F127-FcMA)的热分解行为,设定温度为25 ℃~600 ℃,升温速度为20 ℃/min,氮气气氛,流速为50 mL/min.1.3.5 FcMA、PFcMA以及P(FcMA-F127-FcMA)的溶解性将FcMA、PFcMA以及FcMA-F127-FcMA采用蒸馏水、四氢呋喃、二氯甲烷、丙酮、甲醇等溶剂来进行溶解,研究其在各溶剂中的溶解性.2 结果与讨论2.1 FTIR分析图1为DDAT和DDAT-F127-DDAT的红外光谱图.由图中可以看出,在DDAT谱图中,2 973 cm-1处的吸收峰是O—H的伸缩振动,1 466 cm-1是C—H的面内伸缩振动,1 058 cm-1是C—O的伸缩振动,823 cm-1是C—H的面外伸缩振动;而在DDAT-F127-DDAT的IR谱图中,O-H的伸缩振动峰由于F127改性后,分子结构的稳定性增加,吸收峰向低频移动,移至2 896 cm-1处,1 247 cm-1处为酯基—CO—的特征吸收峰;1 146.29 cm-1~1 060.27 cm-1区域内出现的峰是典型的—C—O—C—的特征吸收峰.由此可以推断出DDAT被F127成功改性为DDAT-F127-DDAT.图 1 DDAT和DDAT-F127-DDAT的图 2 FcCOOH,FcMA和P(FcMA-F127-FcMA) 红外谱图的红外光谱图 Fig.1 The infrared spectra of DDAT and Fig.2 The infrared spectra of FcCOOH, FcMA DDAT-F127-DDAT and P (FcMA-F127-FcMA)图2为是FcCOOH、FcMA和FcMA-F127-FcMA的红外光谱图.在FcCOOH光谱中,1 651 cm-1是环戊二烯CC伸缩振动,1 472 cm-1是环戊二烯的不饱和C—H面内弯曲,1 141 cm-1和924 cm-1处的吸收峰为环戊二烯的不饱和C—H的面外伸缩振动;在FcMA谱图中3 394 cm-1处出现的峰是二茂铁基中环戊二烯的不饱和C—H的伸缩振动,在2 898.05 cm-1左右处两个弱峰的产生是由于二茂铁环上的甲基—CH3和乙基—CH2—的伸缩振动,在1 659 cm-1处的峰是由于与CC双键相连的酯基—CO—的伸缩振动产生的;在FcMA-F127-FcMA的红外光谱图中,曲线在2 837 cm-1处出现的峰是由于二茂铁环上C—H的伸缩振动产生的,1 708 cm-1为—CO—的伸缩振动峰,1 104 cm-1是—C—O—C的特征吸收峰,950 cm-1和836 cm-1处的吸收峰是环戊二烯的不饱和C—H的面外伸缩振动.由此可得出特征峰与目标产物的结构一致.2.2 凝胶色谱(GPC)分析聚合物的分子量和分子量是高分子合成的重要研究内容,是影响聚合物性能的重要因素.采用凝胶色谱法测定合成的二茂铁聚合物PFcMA和FcMA-F127-FcMA的分子量,结果见表1.由表1可以看出,PFcMA的分子量为1.5×104,分子量分布为1.05,二茂铁嵌段聚合物P(FcMA-F127-FcMA)的分子量为2.4×104,分子量分布为2.12.本研究合成的新型二茂铁聚合物分子量和分子量的测定为后期二茂铁聚合物的应用及性能研究具有一定的参考价值.表 1 合成的二茂铁聚合物的分子量和分子量分布Table 1 Molecular weight and molecular weight distribution of the synthesized ferrocene polymer聚合物Mw/(g·mol-1)Mn/(g·mol-1)PDI(Mw∶Mn) PFcMA1.58×1041.5×1041.05P(FcMA-F127-FcMA)5.09×1042.4×1042.122.3 TGA和DTG分析P(FcMA-F127-FcMA)的TGA和DTG的分析结果如图3.由图3可看出,P(FcMA-F127-FcMA)在氮气气氛中热稳定较好,由DTG曲线可见P(FcMA-F127-FcMA)只有一个热分解峰,在接近400 ℃左右开始分解,在500 ℃分解完全,由TGA曲线表明,P(FcMA-F127-FcMA)在400 ℃~450 ℃之间的失重率是70%左右,在450 ℃以上基本恒重,残重率为20%.2.4 DSC分析图 3 P(FcMA-F127-FcMA)的TGA和DTG曲线图 4 P(FcMA-F127-FcMA)的DSC图 Fig.3 The TGA and DTG curves of P (FcMA-F127-FcMA) Fig.4 DSC curve of P (FcMA-F127-FcMA)P(FcMA-F127-FcMA)的DSC分析结果见上图4.由图4可见,P(FcMA-FcMA-FcMA)的玻璃化转变温度Tg低于40 ℃,熔点Tm为62.4 ℃,表明P(FcMA-FcMA-FcMA)具有一定的结晶度.由于测试仪器性能限制,无法准确得知精确的Tg,但有相关文献[18]报道,其玻璃化转变温度在25 ℃~35 ℃之间.2.5 FcMA、PFcMA以及P(FcMA-F127-FcMA)的溶解性能对于二茂铁可聚合单体FcMA和二茂铁聚合物FcMA-F127-FcMA,在其应用过程中,溶解性是一个很重要的影响因素.利用四氢呋喃(THF)、二氯甲烷(DCM)、三氯甲烷(MSDS)、丙酮(CP)、甲醇(IPA)、异丙醇(IPA)、蒸馏水(DW)、乙酸乙烯酯(EAC)以及丙烯酸丁酯(BA)9种常见溶剂对聚合物进行溶解,溶剂对其的溶解性结果见表2.表 2 FcMA和FcMA-F127-FcMA的溶解性Table 2 The Solubility of FcMA and FcMA-F127-FcMA in solvent聚合物溶剂THFDCMMSDSCPDWMTIPAEACBA FcMA×●● PFcMA●×●● P(FcMA-F127-FcMA)×●●注:√ 代表快速溶解,●代表缓慢溶解,×代表不溶解由此可得FcMA在四氢呋喃、氯代甲烷、酮类和酯类溶剂中具有很好的溶解性,在醇类溶剂中具有较好的溶解性,在蒸馏水中不溶解.而P(FcMA-F127-FcMA)在四氢呋喃、氯代甲烷和酯类溶剂中具有很好的溶解性,在丙酮中具有较好的溶解性,在醇类溶剂中缓慢溶解,在蒸馏水中不溶解.这为后期二茂铁聚合物的进一步开发应用,例如自组装过程中溶剂的选择、涂覆成膜以及注塑过程中的溶解问题提供一定的理论依据.3 结论(1) 通过酯化反应和柱层析法合成新型二茂铁可聚合单体FcMA以及相应聚合物PFcMA,合成过程简单,产率高且产物纯度高;(2) 利用活性聚合中的RAFT聚合技术制备了新型的二茂铁基嵌段聚合物P(FcMA-F127-FcMA),该聚合物的分子量为2.4×104,分子量分布为2.12;且该聚合物在有机溶剂中具有良好的溶解性;(3) 通过TGA、DTG以及DSC分析结果表明P(FcMA-F127-FcMA)具有很好的热稳定性,耐热温度在400 ℃左右.参考文献(References):【相关文献】[1] FUKINO T,JOO H,AIDA T.Manipulation of discrete nanostructures by selective modulation of noncovalent forces[J].Science,2014,344(2):499-50.[2] WANG X J,WANG L,WANG J J.Study on the electrochemical behavior ofpoly(ferrocenylsilane) films[J].Journal of Physical Chemistry,2004,108(18):5627-5633. 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梅特勒-托利多热分析用户通讯/第十期/10-20029应用DSC 技术测定聚合物的结晶度导论绝大多数聚合物在其部分的大分子的取向发生变化时,容易形成结晶。
与低分子量的物质不同的是:聚合物的结晶度远远低于100%,并且与其分子结构密切相关。
在聚合物中不仅存在结晶态,同时也还存在着无定形态。
实际上,由于不同的分子流动性形成的无定形态的部分结晶聚合物都有明显的区别。
这些无定形部分存在于结晶区域之间,它同时决定着聚合物的玻璃化转变的深度。
当聚合物达到结晶温度时,结晶的速率和程度是与样品的分子结构密切相关的。
结晶颗粒的大小决定于聚合物链段适合结晶结构的难易度。
一般说来,在较低的温度下,聚合物的链段活动不自如,易形成较小、不稳定的结晶结构。
这种结晶结构具有较低的熔点。
在高温下,聚合物分子的活动性增强,易形成较大和完整的结晶结构,同时结晶结构的熔点较高。
因此在部分结晶聚合物的熔化曲线中也包含了结晶度的信息。
如果我们知道一种100%结晶物的熔融焓(△H f 100%),我们就可以根据熔融峰的面积计算结晶度的大小。
表1总结了几种典型聚合物完全结晶时的熔融热焓。
应用D S C 技术可以十分容易地进行部分结晶聚合物结晶度的测定,下面我们将详细予以介绍。
由D S C 曲线测定结晶度图12显示了几种样品(P E -H D ,L u p o l e n ;PA6,Durethan ;PET )的熔融D S C 曲线。
由图可知,这三种样品的熔化行为是完全不同的:P A 6的熔化峰始于190°C ,熔程40K ;HD-PE 的熔程较宽,始于60°C 以下,结束于150°C ;而PET 在出现吸热的熔化峰之前,出现一放热峰,该放热峰是由于样品中无定形部分的结晶所致。
结晶度的计算可通过下式进行:α=△H f /△H f100%在计算结晶度时,要注意以下几个问题:表1:不同热塑性塑料的熔融热焓10梅特勒-托利多热分析用户通讯/第十期/10-2002•△H f100%的值必须知晓;•如何确定熔融峰积分的面积区域以确定熔融的热焓△H f ;•△H f 的基线类型的确定;•在测量过程中可能的结构变化。
苯乙烯阴离子聚合实验报告苯乙烯聚合的综合实验苯乙烯聚合的综合实验实验目的:1,了解苯乙烯聚合的反应原理2.通过对聚苯乙烯的表征掌握对红外光谱,粘度仪、DSC等的使用方法。
实验原理:聚苯乙烯一般由单体苯乙烯通过自由基聚合获得。
要获得分子量分布较窄的聚苯乙烯,则须通过阴离子聚合反应的方法。
自由基聚合的实施方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。
本体聚合和溶液聚合也适合于阴离子聚合。
阴离子聚合是活性聚合和化学聚合,其特点是无终止聚合。
在反应条件控制得当的情况下,阴离子聚合体系可以长时间保持链增长活性。
活性聚合技术是目前合成单分散特定分子量的聚合物的一种方法。
阴离子活性聚合物的分子量可通过单体浓度和引发剂的浓度来控制:错误!未找到引用源。
(双阴离子引发n=2,单离子引发n=1),其分子量分布指数接近1。
反应部分试剂与仪器试剂:苯乙烯,正丁基锂,环己烷,无水氯化钙,甲醇,氢氧化钠. 仪器:250 mL分液漏斗,100 mL烧杯,量筒(10 mL、50 mL),注射器及针头,无水无氧操作系统,玻璃棒,反应管,抽滤瓶,布氏漏斗,注射器,试管。
表征部分:红外光谱仪、DSC、粘度仪实验步骤:1试剂的预处理取苯乙烯50mL于250mL分液漏斗,用5%NaOH洗至水层变为无色,再用水洗至pH约为7,得到淡黄色液体。
向所得液体中加入无水氯化钙,于100mL锥形瓶中保存。
2苯乙烯的阴离子聚合取干燥试管一支,配上单孔橡皮塞和短玻璃管及一段橡皮管,接上无水无氧干燥系统,以油泵抽真空,通氮气,反复三次。
持续通入氮气作为保护气,由注射器从橡皮管依次且连续注入4mL 无水环己烷、1.5mL干燥苯乙烯和0.8mL正丁基锂溶液。
放置10分钟后,以注射器从橡皮管注射加入甲醇。
3 正丁基锂的制备在氮气保护下,在5000ml的三口瓶中加入3L正己烷(或60-90℃石油醚),将140g(20mol)金属锂片用正己烷(或60-90℃石油醚)洗涤干净,戴上一次性手套,将金属锂片快速撕成小片,加入到5000ml的三口瓶中,装上机械搅拌,冰盐浴冷却至0度左右(注意温度别太低,否则引发比较慢),往其中滴加925g(10mol)氯丁烷,控温在15度以下(注意反应引发后为紫灰色,开始时应该滴加较慢,反应放热比较厉害,特别注意别冲料),加完后,冰盐浴控温15度以下继续搅拌2小时,然后撤去冰盐浴,室温搅拌1小时,然后改为回流装置,逐渐升温回流4-5小时,冷却至室温,静置沉降过夜,上清液为丁基锂溶液,用氮气压至储存瓶中,残渣加入2L溶剂搅拌,沉降过夜,上清液合并到丁基锂溶液中备用。
聚合物检测方法
1. 光谱分析:包括红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)、核磁共振光谱(NMR)等。
这些方法可用于确定聚合物的化学结构、官能团、化学键等信息。
2. 分子量测定:通过凝胶渗透色谱(GPC)或质谱法(MS)等技术,可以测定聚合物的分子量分布、平均分子量和分子量分布宽度等参数。
3. 热分析:热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)等热分析技术可用于研究聚合物的热稳定性、熔点、玻璃化转变温度、热分解等特性。
4. 显微镜观察:使用光学显微镜或电子显微镜可以观察聚合物的形态、晶体结构、相分离等微观结构信息。
5. 力学性能测试:包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等,用于评估聚合物的力学强度、韧性、弹性等性能。
6. 元素分析:通过元素分析仪可以测定聚合物中各元素的含量,例如碳、氢、氧、氮等元素的比例。
7. 流变性能测试:使用流变仪可以测量聚合物的黏度、弹性、熔体流动等流变学特性。
8. 老化试验:进行加速老化或自然老化试验,以评估聚合物在长期使用或暴露条件下的稳定性和耐久性。
这些方法可以单独或结合使用,根据具体的需求和应用选择合适的检测方法。
聚合物检测有助于评估材料的质量、性能和可靠性,对于材料科学研究、产品开发和质量控制具有重要意义。
聚合物结晶速度的测试方法-回复聚合物的结晶速度是指在固态化学反应中,聚合物分子从无序状态转化为有序结晶态的速度。
了解聚合物的结晶速度对于调控聚合物材料的性能具有重要意义,因为结晶速度与材料的力学性能、热稳定性和光学性能等密切相关。
为了准确测量聚合物的结晶速度,科学家们开发出了一系列测试方法。
本文将逐步介绍这些方法以及它们的原理和操作步骤。
第一步:差示扫描量热法(DSC)差示扫描量热法是用于测量聚合物结晶速度的常用方法之一。
其原理是通过测量材料在加热或冷却过程中释放或吸收的热量来分析结晶过程。
具体操作是将样品放置在DSC仪器中,并控制加热或冷却速率进行测试。
DSC 仪器可以记录样品温度和测量到的热量,从而分析结晶速度。
第二步:动态热机械分析法(DMA)动态热机械分析法是另一种常用的测试聚合物结晶速度的方法。
该方法利用固体材料在周期性应力作用下的力学性能变化来分析结晶速度。
具体操作是将样品放置在DMA仪器中,并以一定频率施加周期性应力。
通过测量样品的变形与应力之间的关系,分析聚合物的结晶速度。
第三步:X射线衍射法(XRD)X射线衍射法是一种直接观察结晶行为的测试方法。
该方法利用X射线的散射特性来分析聚合物的晶体结构及其结晶速度。
具体操作是将聚合物样品放置在XRD仪器中,通过观察样品散射的X射线衍射图案来分析聚合物的结晶速度。
第四步:偏光显微镜法(POM)偏光显微镜法是一种间接测量聚合物结晶速度的方法。
该方法通过观察聚合物在显微镜下的偏光特性来分析结晶过程。
具体操作是将样品放置在偏光显微镜中,并调节偏光器和分析器的角度,观察样品的偏光图像变化并分析结晶速度。
第五步:红外光谱法(IR)红外光谱法是一种测试聚合物结晶速度的非常有效的方法。
该方法通过红外光的吸收特性来分析聚合物的晶态结构及其结晶速度。
具体操作是将样品放置在红外光谱仪中,通过测量样品对红外光的吸收程度来分析其结晶速度。
总结上述所述的差示扫描量热法、动态热机械分析法、X射线衍射法、偏光显微镜法和红外光谱法是常用于测试聚合物结晶速度的方法。
实验三差示扫描量热法(DSC)测定聚合物的热力学转变2011011743 分1 黄浩实验日期:2014-2-26一、实验目的1. 掌握差示扫描量热法(DSC)的基本原理和差示扫描量热仪的使用方法;2. 测定聚合物的玻璃化温度Tg、熔点Tm和结晶温度Tc;二、实验原理差热分析是测量在同一加热炉中由于温度变化在测量样品和参比材料(α-Al2O3)之间的温差,简称DTA。
差示扫描量热法(DSC)是测量在同一加热炉中为保持样品和参比材料之间相同温度所需的d(∆H)/dT,简称DSC。
所以DTA的测量是不定量的,而DSC可用于转变焓的定量测定。
聚合物中一些重要物理变化可以用DSC或DTA来测定,如玻璃化温度Tg,结晶温度Tc,结晶熔化温度Tm及解聚温度T D等,用DSC还可测得这些变化的焓值。
一些含有热效应的化学变化也可用DTA或DSC来测定。
DSC是在程序控制温度下,测量输给试样和参比物的功率差与温度关系的一种技术。
经典DTA常用一金属块作为试样保持器以确保试样和参比物处于相同的加热条件下。
而DSC的主要特点是试样和参比物分别各有独立的加热元件和测温元件,并由两个系统进行监控。
其中一个用于控制升温速率,另一个用于补偿试样和惰性参比物之间的温差。
图1显示了DTA和DSC加热部分的不同,图2 为常见DSC的原理示意图。
(1) DTA (2)DSC 图2 功率补偿式DSC原理图图1 DTA和DSC加热元件示意图1-温差热电偶;2-补偿电热丝;3-坩埚;4-电炉;5-控温热电偶试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现温差ΔT时,通过差热放大电路和差动热量补偿放大器,使流入补偿电热丝的电流发生变化:当试样吸热时,补偿放大器使试样一边的电流立即增大;反之,当试样放热时则使参比物一边的电流增大,直到两边热量平衡,温差ΔT消失为止。
换句话说,试样在热反应时发生的热量变化,由于及时输入电功率而得到补偿,所以实际记录的是试样和参比物下面两只电热补偿的热功率之差随时间t 的变化d H/d t-t关系。