"景先生毕设|www.jxszl.com

蓖麻油改性pcl超分散剂的设计与合成【字数:10896】

2022-12-10 18:37编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本论文以蓖麻油和己内酯(CL)为起始原料,采用开环聚合方法,设计并合成了一类以蓖麻油改性聚己内酯(PCL)为溶剂化链,以有机胺为锚固基团的超分散剂。研究了不同分子量溶剂化链时颜料的分散性能,同时探讨了五乙烯六胺、二乙烯三胺、乙醇胺、二乙醇胺等有机胺作为锚固基团时对颜料的锚固性能的影响。结果发现当溶剂化链分子量为2000,五乙烯六胺作为锚固基团时,制得的超分散剂具有较为理想的分散效果,测试指标与进口产品32500接近。
目录
第一章 前言 1
1.1超分散剂的分子结构 2
1.1.1锚固基团 3
1.1.2溶剂化链 3
1.2超分散剂的分类和应用 4
1.2.1超分散剂的分类 4
1.2.2超分散剂的应用 5
1.3本课题的目的、意义和主要内容 5
第二章 蓖麻油改性PCL超分散剂的设计与合成 7
2.1实验设计思路 7
2.2实验试剂与仪器 7
2.2.1实验试剂 7
2.2.2实验仪器 7
2.3实验原理和方法 8
2.3.1实验原理 8
2.3.2实验方法 9
2.3.3实验反应装置图 10
2.4性能评价 11
2.4.1相对分子质量 11
2.4.2降粘性 11
2.4.2色相和光泽 11
第三章 结果与讨论 12
3.1不同分子量溶剂化链对分散性能的影响 12
3.1.1不同分子量溶剂化链对涂料降粘性能的影响 12
3.1.2不同分子量溶剂化链对涂膜色相的影响 12
3.2不同锚固基团对分散性能的影响 13
3.2.1不同锚固基团对涂料降粘性能的影响 13
3.2.2不同锚固基团对涂膜色相的影响 14
3.2.3不同锚固基团对涂膜光泽的影响 15
3.3不同贮存温度对超分散剂贮存性能的影响 16
3.3.1不同贮存温度对涂料降粘性能的影响 16
3.3.2不同贮存温度对涂膜色相的影响 16
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072
3.3.3不同贮存温度对涂膜光泽的影响 18
第四章 结语 20
参考文献 21
致 谢 22
第一章 前言
近年来,炭黑作为颜料广泛应用于涂料、油墨等领域,其具有优良的耐化学品性和耐候性,着色力强,在涂料工业如建筑、船舶、汽车用涂料中作为一种不可缺少的黑色颜料。然而,由于炭黑本身具有稳定的化学性能,表面极性弱,使得炭黑颗粒分散困难。因此,为了解决炭黑颗粒分散问题,人们做了许多尝试,传统方法是利用氧化、接枝、包覆[1]等手段对炭黑的表面进行改性,但是这些方法操作步骤繁琐,工艺成本高,难以普遍适用于大批量的涂料生产。后来,随着超分散剂的出现及运用,使得炭黑作为颜料稳定分散于涂料和油墨中。
超分散剂这一概念最早是在八十年代初期由Schofield J D提出来的[2],后来到八十年代中期时国外的某些公司便推出了相关产品。而国内对超分散剂的认知相对较晚,直到九十年代初期时才慢慢出现了一些超分散剂的相关报道。超分散剂是一种新型的高效的聚合物分散添加剂,由溶剂化链和锚固基团所构成[3]。较之于传统分散剂,超分散剂有着更为优越的表现力:首先是它的溶剂化链能够代替传统分散剂的亲油基团,可根据聚合物的分子量来调节溶剂化链的链长,从而确保超分散剂在固体粉料的表面形成足够的吸附层,达到一个屏障作用,抑制分散粒子的絮凝;其次是它的锚固基团可以取代传统分散剂的亲水基团,且锚固基团的种类、数量、大小均可由现实需要来设计、改变,而且这种吸附是不可逆的,难以发生解吸[45]。
在涂料、油墨等的生产过程中,固体组分如颜料、填料等料粒的分散程度会直接影响到涂料、油墨的光学性能和流动性能,如颜色、光泽、透明度和流变性、流平性、黏度等。颜料粒子在分散介质中分散得越均匀,越稳定,分散体系的分散性能就越好,因而确保良好而稳定的分散性是涂料生产的必要前提。而分散体系的稳定性则是由分散剂、分散介质和固体微粒这三个方面一起相互作用所构成的[6]。在涂料、油墨等的制作过程中加入适量的超分散剂可以有效地提高固体组分间的空间位阻作用,如位阻斥力和静电斥力,更加有利于固体粉料的分散,进而在提高生产效率,降低生产损耗(如原材料、能源的损耗)的同时,又使得产品在着色强度、光泽、流变性、耐气候性等的使用质量上有了很大的进步。
目前,一些国际知名的大公司如ICI、杜邦、KVK、巴斯夫、Sun Chemical等在超分散剂这一领域的研究发展已趋于成熟,生产的超分散剂产品大都以垄断形式出售,价格十分昂贵。幸运的是,近年来不少的国内厂家着力投资于超分散剂的研究与生产,并且也取得了一定的进展,生产的超分散剂产品在分散效果上有赶超国外超分散剂产品的趋势。如国内生产的WL1、DA50、NBZ3型超分散剂,这些超分散剂产品可以用来降低炭黑颜料粒子的粒径,提高涂料的流动性和光泽,一定程度上改善了炭黑的分散程度。但国内对于超分散剂对涂膜的色相和光泽的影响研究较少,而色相和光泽又是评价涂料性能优劣的关键指标。
当前,关于将聚己内酯二元醇(PCL)应用于超分散剂这一方面的报道并不多,针对聚酯漆还未有高匹配性的超分散剂问世,这也是国内学者们研究的热点。陈文等以1,3二(甲氨基)丙烷作为引发剂对己内酯(CL)进行开环聚合,设计出一种具备良好的分散性能的N烷基化聚己内酯型超分散剂,将合成的超分散剂应用于油墨中,结果显示合成的超分散剂对颜料等固体组分具有很好的分散和稳定效果[7]。孙淑珍等利用蓖麻油酸和12羟基硬脂酸作为原料,合成出聚羟基羧酸酯,再将N,N二甲基1,3-丙二胺与合成的聚羟基羧酸酯反应,制备得到超分散剂,发现该超分散剂对油墨、涂料的分散程度具有较好的促进作用[8]。

原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/yyhx/84120.html