复合溶剂NMP/CaCl2热稳定性对PPTA树脂黏度的影响

研究了影响PPTA树脂比浓对数黏度的NMP/CaCl_2复合溶剂,NMP/CaCl_2复合溶剂的热稳定性直接影响PPTA树脂比浓对数黏度及相对分子质量分布,一般PPTA树脂黏度较高可以提高纺丝强度,PPTA树脂黏度平均提高一个单位对位芳纶纤维强度提高3～4 g/D,PPTA树脂相对分子质量分布较窄有利于纺丝的稳定。重点研究了复合溶剂的热稳定性对PPTA树脂黏度及相对分子质量分布的影响。     

PPTA烷基化改性研究

通过对聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)烷基化改性以改善PPTA的溶解性,研究了影响PPTA烷基化反应的因素对烷基化PPTA的取代度和溶解性能的影响。结果表明:氢化钾(KH)和氢化钠(NaH)作为金属离子化试剂,其中KH离子化条件较温和,反应相对完全,离子化程度较好;PPTA树脂的相对分子质量对其烷基化改性影响不大,实验中选取的比浓对数黏度(ηinh)为4.6~9.0 dL/g的PPTA均可进行烷基化;烷基化取代试剂为溴代烷烃,随着溴代烷烃中碳原子数的增加,取代度相对降低,但溶解性相当;适宜的PPTA烷基化改性条件为PPTA的ηinh4.6~9.0 dL/g,PPTA的二甲基亚砜溶液质量分数1.3%,N—H基团/KH/BrC4H9的摩尔比1∶1∶1,离子化反应温度40℃,离子化时间4 h,取代反应温度30℃,取代反应时间17 h,所得烷基化改性的PPTA取代度达99.5%,在1 mL的氯仿或四氢呋喃的溶剂中的溶解度大于20 mg。     

超高相对分子质量PPTA树脂及其高模量芳纶的研究

对高相对分子质量聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)树脂进行了表征,开展了添加超高相对分子质量PPTA树脂与普通相对分子质量PPTA树脂共混进行液晶纺丝得到高强度和高模量芳纶的结构表征与性能试验,同时对芳纶的力学性能与其PPTA树脂相对分子质量的关系进行了研究。结果表明,芳纶的力学性能与其PPTA聚合体的相对分子质量紧密相关,如果PPTA树脂的相对分子质量不够高,加上液晶纺丝和高模量热处理过程分子链的进一步降解,高模量芳纶的制备就无法实现。在系统研究PPTA聚合反应规律,特别是聚合诱导相互转变规律及其影响因素研究基础上,通过调控连续聚合的反应条件,在1 000 t/a连续聚合生产线上制备出比浓对数粘度高达9.2 dl/g的超高相对分子质量PPTA树脂;用超高相对分子质量PPTA树脂与通用级PPTA树脂(比浓对数粘度6.8 dl/g)混合进行纺丝,制备出高强度的芳纶,并进一步热处理得到高强度和高模量的芳纶。     

PPTA浆液的配置及其纺丝性能探讨

以低黏度聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)为原料,工业浓硫酸为溶剂,采用干喷湿纺法制备对位芳纶,探讨了PPTA浆液的配制及其纺丝性能。结果表明:选择PPTA树脂比浓对数黏度(ηinh)为6.0 d L/g,浆液中PPTA质量分数为19.3%,对纺丝性能非常重要;控制PPTA树脂灰分含量小于100μg/g,浓硫酸中的杂质含量小于100μg/g,可以提高PPTA浆液的可纺性和纤维的强度;配浆螺杆温度分8区,设置温度前低后高,可以减少浆液的降解,浆液粘稠度均匀;配制的PPTA浆液在8 h内纺丝,所得纤维都有较高的断裂强度,大于18.3 c N/dtex。     

正己烷溶剂对聚对苯二甲酰对苯二胺聚合反应的影响

以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体,以氯化钙的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液为溶剂,同时加入不与NMP互溶的正己烷,采用低温溶液缩聚反应制得聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA),研究了正己烷的加入对PPTA的聚合反应及产物结构与性能的影响。结果表明:正己烷的引入可以推迟PPTA聚合反应过程中产生凝胶的时间,有利于聚合反应的进行;当正己烷与NMP的体积比为1∶2时,可以制得较高相对分子质量的PPTA;正己烷的加入可使PPTA树脂颗粒的比表面积更大,但对其结构和性能影响不大。     

高固含量低黏度羟基丙烯酸树脂的制备

分别在采用了单一溶剂二甲苯及二甲苯/正丁醇混合溶剂的两种溶液聚合体系中,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等为聚合单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成了两种高固含量、低黏度的羟基丙烯酸树脂,并采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚体分别对这两种羟基丙烯酸树脂进行交联固化。随后对两种羟基丙烯酸树脂的黏度及其固化涂膜的性能分别进行了表征。结果表明:加入正丁醇(作为第二溶剂)可在缩短涂膜的干燥时间,提高涂膜附着力及耐酸碱性能等主要性能指标的同时,显著降低羟基丙烯酸树脂的黏度,使其黏度由1 980 m Pa·s降至850 m Pa·s。通过对聚合反应过程中单体、混合溶剂的比例以及聚合树脂黏度等的调节,成功制备出了固含量高达65%且综合性能较好的羟基丙烯酸树脂。     

低温溶液缩聚PPTA共聚物的直接湿法纺丝研究

采用低温溶液缩聚法,在聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)聚合体系中引入了一定量的4,4'-二氨基二苯醚(4,4'-ODA),制备出了高黏度的改性PPTA纺丝原液,并直接进行湿法纺丝;研究了使用不同黏度的纺丝原液时,拉伸倍数、凝固浴温度、凝固浴浓度等纺丝工艺条件对初生纤维力学性能的影响,确定了最佳的湿法纺丝条件;借助扫描电镜、热重分析仪、红外光谱、X射线衍射对纤维的结构和性能进行了表征。结果表明:4,4'-ODA被成功地引入到PPTA中,但改性PPTA的结晶性能和耐热性能下降;当改性PPTA纺丝原液的比浓对数黏度(ηinh)从2.12 dL/g增大至2.58 dL/g,拉伸倍数从1.25增加至2.27时,改性PPTA纤维的强度均有所增加;最佳纺丝条件为改性PPTA的ηinh2.58 dL/g,纺丝温度50℃,拉伸倍数2.27,凝固浴为N-甲基吡咯烷酮与水的体积比1∶9,凝固浴温度30℃,在此条件下可制得改性PPTA初生纤维的断裂强度为4.22 cN/dtex,断裂伸长率为24.9%,模量为105.98 cN/dtex。     

γ-(2,3-环氧丙氧)丙基硅氧烷耐高温树脂的合成及热性能

以γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(GPTS)、酸催化剂和混合溶剂等为原料,采用水解-缩合法合成了含环氧基的硅氧烷杂化树脂。以黏度和环氧值为衡量指标,采用单因素试验法优选出制备该杂化树脂的较佳工艺条件,并对其热性能进行了表征。结果表明:在酸性介质中,当n(GPTS)∶n(水)∶n(酸催化剂)∶n(溶剂)=1∶3.0∶0.5∶7.7时,GPTS经水解、缩合反应后,可以获得黏度为1 270～1 320 mPa.s、环氧值为0.183的硅氧烷杂化树脂;该杂化树脂的起始分解温度为270.1℃,800℃时的残炭率(43.0%)相对较高,说明其热稳定性较好。     

NMP-CaCl2体系中低温缩聚合成PPTA研究

采用低温溶液缩聚法将对苯二甲酰氯（TPC）和对苯二胺（PPD）在NMP-CaCl2溶剂体系中进行缩聚反应,制备了较高分子质量的聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）树脂。研究了分子质量与反应时间的关系,考察了初始单体浓度、摩尔配比、起始反应温度、反应时间等影响缩聚反应的因素,获得了较优的聚合条件：初始单体浓度为0．35—0．4mol／L,对苯二甲酰氯和对苯二胺的摩尔配比为1．009～1．012,起始反应温度为-15～5℃,反应时间为35～60min。发现搅拌转速对于聚合分子质量的影响主要体现在低转速范围,当转速超过某一临界值时,转速对PPTA聚合分子质量几乎没有影响。     

丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯无规共聚物聚合工艺研究及表征

用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯为共聚单体,偶氮二异丁腈作为引发剂,以甲苯和正丁醇为混合溶剂,采用溶液聚合方法合成共聚物。利用红外光谱、扫描电镜和凝胶渗透色谱对合成的共聚物的结构和组成进行表征。研究了共聚物黏度和分子质量的影响因素。确定了最佳聚合条件:软硬单体质量比为2.0∶1,单体滴加时间为3.0 h,聚合温度90℃,聚合时间2.0 h,引发剂用量为0.7%,得到了分子质量分布较窄、成膜性能好的丙烯酸树脂。     

成盐剂体系对聚醚砜树脂合成与性能的影响

通过缩聚系统研究了成盐剂体系中的K₂CO₃∶Na₂CO₃配比及成盐剂过量比和平均粒径等参数对聚醚砜(PESU)树脂合成过程中成盐反应时间、溶液黏度的影响,并利用高压毛细管流变仪和高温注塑方法对合成的PESU热稳定性和颜色等级进行了测试和对比研究。研究发现,成盐剂最优配方为复合成盐剂体系K₂CO₃∶Na₂CO₃物质的量之比1∶5、成盐剂过量比7%、成盐剂平均粒径31μm。对于研究的PESU聚合体系,采用上述成盐剂配方可实现成盐反应时间的大幅缩短,且聚合所得到的PESU树脂具有较高的热稳定性和较低的黄色指数,从而实现了实际生产过程中PESU树脂合成成本的降低和外观性能的提升。     

3,4'-ODA改性PPTA的制备及其性能研究

采用低温溶液缩聚法,在刚性的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)聚合体系中引入柔性第三单体3,4'-二氨基二苯醚(3,4'-ODA),得到了比浓对数黏度较高的改性PPTA树脂,讨论了3,4'-ODA含量对改性PPTA的比浓对数黏度、结晶性能、热性能和溶解性能以及改性PPTA薄膜的表面形态和力学性能的影响。结果表明:随着3,4'-ODA含量的增加,PPTA的溶解性变好,能够有效推迟聚合反应相转变的时间,提高相对分子质量;当3,4'-ODA摩尔分数为0~5%时,随着3,4'-ODA含量的继续增加,改性PPTA相对分子质量呈现先增加后下降的趋势,结晶度从54.21%下降为44.73%,但却仍能保持良好的耐热性能,最大分解温度均在590℃左右;引入少量的3,4'-ODA后,改性PPTA溶解性变好且制得的薄膜力学性能良好;当3,4'-ODA摩尔分数为2%时,改性PPTA比浓对数黏度最大为3.57,其薄膜的强度和模量最高,强度为96.30 MPa,模量为2.67 GPa。     

对位芳纶生产中溶剂精制工艺的优化与控制

在聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维生产中,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)和氯化钙(CaCl_2)的混合液为溶剂,溶剂精制系统是生产工艺流程中重要的操作单元,探讨了溶剂精制工艺中主要的控制参数,以及精制溶剂质量对PPTA黏度的影响。结果表明:通过对进料温度、真空度、精制塔釜温度、回流比等主要工艺参数的优化控制,得到的精制溶剂含水量小于等于120μg/g,CaCl_2质量分数为7%~8%,可以满足PPTA聚合反应要求。     

卫生级PVC-U给水管用胶粘剂的研制和应用

以聚氯乙烯(PVC)为基体树脂、乙酸乙酯/环己酮为混合溶剂、偶联剂为改性剂,采用溶剂法制成了一种卫生级PVC-U给水管用胶粘剂。考察了基体树脂、混合溶剂和施工方法等对胶粘剂黏度、粘接强度的影响。结果表明:当m(基体树脂)∶m(乙酸乙酯)∶m(环己酮)∶m(偶联剂)=24∶55∶120∶0.5、固化时间为16 h时,胶粘剂的综合性能良好,并且其卫生指标的实测结果满足GB/T 17219—1998标准要求;该胶粘剂是PVC-U给水管材/管件胶接用理想的胶粘剂。     

有机改性凹凸棒土复合P (AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能研究

以过硫酸铵为引发剂,表面丙烯酰基化的凹凸棒土(AT-MPS)为交联剂,采用水溶液聚合法制备了丙烯酰基化凹凸棒土复合聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)高吸水性树脂[AT-MPS/P (AA-co-AM)].考察了中和度、丙烯酸与丙烯酰胺的单体比、引发剂用量以及凹凸棒土用量对复合吸水树脂吸液性能的影响.采用红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)以及扫描电镜(SEM)等方法对复合吸水树脂进行了表征.结果表明,丙烯酸中和度为75％、m(AA)∶m(AM) =4∶1、引发剂用量为0.8％、AT-MPS用量为8％时,复合吸水树脂的最大吸水倍率为347.7 g/g,最大吸盐水倍率为43.5 g/g.红外光谱分析结果表明,凹凸棒土参与了聚合交联反应;SEM表明,凹凸棒土在复合吸水树脂中具有良好的分散性.     

醇溶性丙烯酸酯胶粘剂的研究

采用溶液聚合法合成了一种高固含量、低黏度的醇溶性丙烯酸酯胶粘剂,研究了软硬单体配比、溶剂种类、聚合工艺以及松香树脂含量等对该胶粘剂性能的影响。研究结果表明,以乙醇/乙酸乙酯为混合溶剂,当m(软单体)∶m(硬单体)≈2.0∶1、W(功能单体丙烯酸)=4%(相对于总单体而言)、反应温度≈73℃、反应时间≈7 h、W(单体)≈50%(相对于反应物料而言)和m(醇溶性丙烯酸酯共聚物溶液)∶m(50%松香溶液)=5∶1时,醇溶性胶粘剂的综合性能最佳;可作为透明材料(如BOPP/CPP)、镀铝材料(如BOPP/镀铝CPP)和珠光膜材料(如BOPP/珠光膜)的复膜胶。     

对位芳纶产业化溶剂NMP回收工艺路线研究

由于对位芳纶具有高强度、高模量、热收缩低、尺寸稳定性好、耐化学腐蚀及节约能源等优异性能,被广泛应用于航天航空、耐高温复合材料、橡胶制品等领域,是目前受人们关注的高性能纤维之一,对位芳纶工业化生产由PPTA树脂合成、纺丝、溶剂精制与回收关键工艺技术构成,本文主要通过溶剂NMP回收工艺路线选择及关键技术研究,介绍溶剂NMP回收工艺路线研究。在PPTA树脂合成中,溶剂用量很大。单体与溶剂的用量比高达1:5-20;溶剂回收量是树脂产量的25-50倍。加之溶剂比较昂贵,对环境也不十分友好,因此对溶剂NMP回收装置进行工业化研究十分重要,是阻碍我国PPTA纤维产业化的瓶颈之一。原中国神马集团2007年建成了年处理1万吨溶剂NMP回收装置,采用萃取剂萃取分离NMP-盐水混合液,回收溶剂NMP,解决了工业化试验中的技术关键问题,为实现大规模连续工业化生产对位芳纶创造了条件.     

一种耐盐型高吸水性树脂的制备及其性能研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用水溶液聚合法,制备了黄原胶(XG)接枝丙烯酰胺(AM)耐盐型高吸水性树脂,采用单因素和正交分析法考察了丙烯酰胺用量、碱用量、聚合温度、交联剂和引发剂用量等因素对树脂性能的影响。实验表明,当m(AM)∶m(XG)=6∶1,m(NaOH)∶m(AM)=1∶1,聚合温度为60℃,m(MBAA)∶m(AM)=0.04∶1,m(APS)∶m(AM)=0.07∶1时,所得树脂对去离子水的吸收倍率可达1 457 g/g,对0.9%NaC l溶液的吸收倍率可达623 g/g,且吸收速率适中,保水性能良好,是一种耐盐型高吸水性树脂。     

国内专利精选

正一种低黏度聚氯乙烯糊树脂的制备方法:CN112457437A//孟永华(江苏康宁化学有限公司),公开日期:2021-03-09公开了一种低黏度聚氯乙烯糊树脂的制备方法,包括以下步骤:(1)将微悬浮法聚合釜抽真空;(2)将去离子水、氯乙烯、引发剂、乳化剂在微悬浮法分散罐中分散均匀后通过泵打入微悬浮法聚合釜中;(3)在微悬浮法聚合釜中进行聚合反应,反应结束后得到乳胶,其通过雾化干燥得到聚氯乙烯糊树脂成品。该发明采用复合乳化剂,结合了不同乳化剂的特点,制得的产品糊黏度更低,适应低黏度加工的需求。     

高性能SSBR的制备及性能研究

采用阴离子聚合方法,分别以环己烷和环戊烷为溶剂,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及四氢呋喃(THF)为复合结构调节剂,以n-BuLi为引发剂,SnCl4为偶联剂,合成了性能优异的SSBR。考察了不同溶剂对聚合过程的影响、复合结构调节剂用量对SSBR结构及偶联效率的影响,采用T型关联度分析法对门尼粘度的影响因素进行了研究。并采用国标方法对SSBR的物理机械性能进行了测定。结果表明,环戊烷可用于合成SSBR,且对SSBR性能影响不大;当复合结构调节剂SDBS/THF与正丁基锂的摩尔比为4∶0.7∶1时,SSBR的无规化程度较好;当SDBS与THF的用量较小时,偶联效率可达51.3%;对SSBR门尼粘度影响较大的因素为丁苯共聚物的组成(共聚物单体配比)、聚合物分子量及聚合物分子量分布。