马来酸二甲基乙醇胺酯接枝PP的制备 - 图文(4)

2019-06-05 00:28

毕业论文

实验原理:

先将DMEA和盐酸反应生成铵盐,再将马来酸酐加入75℃的铵盐溶液 ,可以有效避免马来酸酐的升华问题,提高马来酸酐的转化率,之后加入甲苯回流进行双酯化反应,粗产物经过减压蒸馏,除去溶剂,得终产物。

实验步骤:

1)先取适量的HCl浓溶液配置成20%稀盐酸溶液0.4mol,加入200mL的烧杯中,再加入0.4mol的DMEA,调pH小于5,适当搅拌,升温至100℃,蒸去H2O。

2)在-0.097MPa的真空度下,控温40℃下抽真空除去水。 3)测体系的pH值,保证小于5。

4)用电子天平称取9.8g的马来酸酐,倒入研钵中研成粉末后加入到三口烧瓶中。用量筒分别量取50mL的二甲基亚砜和30mL的甲苯加入烧瓶,反应装置加搅拌棒,温度计和分水器,回流反应6h。

5)在-0.096MPa的真空度下,40℃下减压蒸馏除去水,逐步升高温度直至120℃,将甲苯,二甲基亚砜都除去。剩余产物为双酯的季铵盐。

6)将烧瓶中的产物倒出,置于烧杯中,放置在通风橱中通风4h后转移至烘箱继续烘干4h得到终产物。 2.3.1.4 方案四 实验原理:

用过量的马来酸酐和DMEA进行酯化反应,体系中生产的H2O和过量的MAH反应生成马来酸。室温下,粗产物中会有白色的固态马来酸析出,通过离心处理可以分离,再用减压蒸馏的方法除去水和溶剂等。

12

毕业论文

实验步骤:

1)用电子天平称取0.2mol的马来酸酐,倒入研钵中研成粉末。

2)用量筒取30mL的DMEA,倒入小烧杯并置于水浴恒温锅中,设置温度为75℃,缓慢多次加入MAH,持续搅拌。

3)混合均匀后滴加1%(wt)的浓硫酸,转移到三口烧瓶,加入80mL四氢呋喃和20mLDMSO的混合溶剂,在80℃下回流8h,冷却至室温。

4)析出固体马来酸后,用离心机分离除去马来酸,余下双酯的溶液。 5)将溶液转移至单口烧瓶,在-0.096MPa的真空度下,40℃下逐步升温减压蒸馏除去水和THF和DMSO。

2.3.2 马来酸二甲基乙醇胺酯接枝PP的制备

密炼机主要的工作部件是一对带有螺旋形突棱的转子。转子位于密炼室里,密炼室由室壁和上、下顶栓组成,室壁和转子内部都有加热系统。由于两个转子的侧面顶尖之间以及顶尖与内壁室之间的间距都很小,所以转子对物料施有强大的剪切力,进而使密炼机中的各种物料强烈的混合,因此物料分散的比较好。密炼机工作时,两转子转速不同,产生相对回转,这使得PP和酯在密炼机中依靠扩散、对流、剪切的方式实现良好分散混合,达到充分混合的目的。

取马来酸二甲基乙醇胺酯3.5g,抗氧剂1g和引发剂过氧化二苯甲酰1g,混合后,溶于30ml无水乙醇中制成悬浮液。将悬浮液均匀洒在75g的聚丙烯粒料上混匀。将混好的料放入电热鼓风干燥箱中,在120℃条件下干燥3~4h备用。烘干后将原料使用微型密炼机进行密炼混合。

密炼时的温度设置为:一区180℃,二区180℃,三区180 ℃;预热时转速为3r/min,时间为5min;密炼时转速为20r/min,时间为10min。将密炼后的样品

13

毕业论文

冷却剪碎,干燥备用。具体过程如图所示。

图1 密炼工艺流程

2.3.3 接枝PP的热压片的制备

1)打开热压机,预设温度为185℃,在模具与铝片接触的部位涂抹脱模剂硅脂。

2)把一定量的样料加入模具中,当热压机上下压板的温度达到185℃时,把装有样品的模具及铝片放在热压机的压板上预热5~10min(预热的目的是为了除去挥发性的物质并使样品熔融)。

3)排气3~5次,加压到10MPa保压3分钟。

4)进行脱模,将模具及铝片从机器上取出,放在地面上用铁板压着冷却6~8min,冷却后将压好的片(大约2mm厚)从模具中取出(由于模具保留有很高的温度卸模时注意加戴隔热手套以免烫伤)。

5)在样片从模具中脱出之后,注意在模具还保留一定温度时及时清理模具,以免模具下次使用时无法清理干净而造成实验困难。

6)重复上述操作,制备未处理的PP材料的样片。

接枝PP 计量 加料 预热排气5次模具预热 200℃ 样片 冷却 开模 10MPa保压

图2 样片的压制流程

14

毕业论文

2.3.4 红外测试的预准备

利用红外光谱,我们可以对物质分子进行的分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上,某些特定波长的红外射线被吸收,形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱,据此可以对分子进行结构分析和鉴定。

红外测试固体试样的制备方法主要有四种:溴化钾压片法、溶液流延薄膜法、热压成膜法和溴化钾晶体涂膜法。其中溴化钾压片法是测定固体试样应用最广泛的方法。

本实验采用的是 1.溴化钾压片法:

1)先取一定量的溴化钾粉末置于表面皿上,放入烘箱中,90℃下烘0.5h。 2)烘干后在研钵中充分研磨,然后转入模具中,在低真空条件下用油压机迅速加压到80MPa,保压5s。

3)得到透光圆形薄片(1~2mm厚),涂上待测产品溶液后即可做红外测试。

压片时需要注意的问题:

①使用的KBr粉末纯度要高(光谱纯),避免KBr粉末带进的杂质产生红外吸收,影响判断。

②研磨要充分,使粉末颗粒尺寸尽可能小且混合均匀。 ③压片机的压力及压制时间要保证样品能充分成片。 ④压制的KBr片要尽可能薄。 2.热成膜法:

1)将少量的样料放置在热压板上,将温度升高到聚合物熔融的温度。 2)待聚合物熔融后,用一根洁净的玻璃棒沾取一些物料均匀涂在光滑表面(如载玻片)上,冷却后可以得到聚合物薄膜。

该方法动作要快,如此才能获得较薄的薄膜。该法不再需其他载体,得到的谱图质量也较好。 2.3.5 接枝率计算的预准备

1)用电子天平分别称取纯PP和接枝后的PP各5g。

15

毕业论文

2)将5g纯PP粒料倒入三口烧瓶中,加入50ml二甲苯,在140℃的条件下回流1h。

3)回流结束后,将溶液趁热倒入无水乙醇中,不含助剂的纯PP很快析出。 4)将混有析出物的溶液转移到布氏漏斗中进行减压抽滤。 5)抽滤后的固体放入干燥箱中干燥4h后称重。 6)接枝后的PP按照2)到5)同样的步骤操作。

图3 回流析出的纯PP和接枝PP

3 结果与讨论

3.1 现象讨论

3.1.1 方案一实验现象及讨论

【步骤简述】取MAH:DMEA=1:4,水浴溶解后加浓H2SO4和甲苯回流,再加无水Na2CO3中和硫酸,反应结束后抽滤去除溶剂,水洗粗产物并用分液漏斗分离,最后减压蒸馏进一步提纯。

【现象分析】马来酸酐(MAH)和二甲基乙醇胺(DMEA)的添加比例为1:4,在乙醇胺过量的条件下,马来酸酐先与二甲基乙醇胺反应生成单酯,之后在H2SO4的催化作用下,进一步反应生成双酯。在回流的时候酯化作用生成的水被携水剂甲苯带出,进入分水器中,由于甲苯的密度比水小,故分水器下层为水,上层是甲苯。加Na2CO3回流后的反应体系中含有双酯,DMEA,甲苯和Na2CO3,

16


马来酸二甲基乙醇胺酯接枝PP的制备 - 图文(4).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:英语词汇学课后答案张维友编

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: