1.4.3金属切削液、泡沫稳定剂 6
1.4.4 水溶性包装膜 6
1.4.5 玻璃和陶瓷添加剂 6
1.4.6 石油钻进泥浆添加剂 6
1.5 课题的研究内容及意义 6
1.5.1 研究内容 6
1.5.2 研究意义 7
2 实验部分 8
2.1 聚氧化乙烯树脂的水溶特性表征 8
2.1.1 红外表征 8
2.1.2粘均分子量 8
2.1.3粒径测试 8
2.1.4扫描电镜(SEM) 8
2.1.5含湿率 8
2.2聚氧化乙烯树脂水溶性能测试方法 9
2.2.1 NDJ-5型涂4粘度计/ NDJ-8s型旋转粘度计/NV-E型Brookfield旋转粘度计测量 9
2.3 聚氧化乙烯固体样品的堆密度测定方法 10
2.4聚氧化乙烯固体样品的流动性测定方法 10
2.5 各类型添加剂筛选实验 10
2.5.1 单因素法 10
3 结果与讨论 12
3.1 红外表征分析 12
3.2 乌氏黏度法测定黏均分子量 12
3.3 粒径分布及其对水溶性的影响 13
3.4 含湿率的测定及其对水溶性的影响 16
3.5 分散剂的影响 16
3.5.1 分散剂分子量的选择 16
3.5.2 分散剂添加量的研究 17
3.5.3 聚丙烯酰胺类型对掺杂白炭黑聚氧化乙烯溶解性的影响 18
结 论 20
参考文献 21
致 谢 23
1 绪论
聚氧化乙烯(PEO, poly(ethylene oxide),又名聚环氧乙烷)是环氧乙烷多相催化开环聚合而成的高分子均聚体。聚氧化乙烯的分子式为H-(CH2CH2O)n-H,分子中重复结构单元为-CH2CH2O-,由于聚合度的不同,其相对分子质量可在很大范围内变动(2万~800万)。其结构单元中1,2-亚乙基(-CH2CH2-)是疏水性的,醚键(-O-)是亲水性的,由于分子链上存在大量氧原子,使它可以和电子受体或某些无机电解质形成缔合络合物,同时,醚键-O-的氧原子可以与水分子中的氢原子之间形成氢键,使它成为一种水溶性良好的聚合物[1-3],但是这种性质却使水分子在聚合物颗粒表面迅速形成一层水凝胶,该水凝胶由聚合物分子和水分子组成,可有效阻挡水分子向聚合物颗粒内部渗透,使聚合物的溶解时间大大延长。
聚氧化乙烯具有水溶性、高粘性、热塑性、生物氧消耗少、化学毒性小、易加工成型等一系列优点,在国民经济的各个领域都有广泛应用。其应用范围在很大程度上取决于聚氧化乙烯的相对分子质量,根据分子量的不同,聚氧化乙烯可分别用作保水剂(3万~5万)、缓释剂(8万~10万)、润滑剂(10万~50万)、减阻剂(50万~100万)、分散剂(100万~200万)、絮凝剂(200万~300万)、増稠剂(300万~400万)、粘结剂(400万~500万)等,应用于造纸、黏合剂、陶瓷、电器、建筑材料、采矿、石油开采、涂料、医药、日用品工业、农业、纺织、市政建设等领域[4~7]。近年来其新用途,特别是低相对分子量聚氧化乙烯的应用还在不断地被开发,使用范围日渐扩大[8]。
1.1 聚氧化乙烯性质及研究现状
聚氧化乙烯是环氧化乙烷分子开环聚合成的高聚物,由于聚合度不同,其相对分子量范围很宽:相对分子量在(200~20000)g/mol的产品为粘性液体或蜡状固体,通常称为聚乙二醇(PEG);相对分子量在200000g/mol以上的产品为白色可流动的粉末,通常称为聚氧化乙烯(PEO)[9]。
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