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【摘 要】本文主要针对丁苯透明抗冲树脂雾度的影响因素展开了研究,通过结合具体的实验实例,对实验的部分作了详细的阐述,对实验所得结果作了系统的讨论,并给出了结论,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
【关键词】雾度;丁苯透明抗冲树脂;实验
丁苯树脂具有高透明性、良好的抗冲击性、密度小、着色力强、加工性能优异、无毒性等特点,被广泛应用于包装、医疗器件、家电、高档日用和办公用品等领域。为了促进丁苯树脂的进一步应用发展,本文通过详细的实验,对丁苯透明抗冲树脂雾度的影响因素进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 实验部分
1.1 实验原料
环己烷:工业级,纯度≥96.0%,水的质量分数≤10×10-6;丁二烯:聚合级,纯度≥99.8%,水的质量分数≤15×10-6;苯乙烯:聚合级,纯度≥99.5%,水的质量分数≤10×10-6;n-BuLi:自制,C=1.0mol/L左右;四氢呋喃(THF)。
1.2 实验设备
15L不锈钢聚合釜;多检测器联用凝胶色谱渗透仪(GPC):型号ViscotekTDA302,流动相溶液为四氢呋喃,流速1.0mL/min,测试温度30℃。
1.3 合成方法
将计算量的苯乙烯溶液和四氢呋喃加入15L反应釜中,用稀引发剂消除系统杂质后,准确加入计算量的浓引发剂,升温至指定温度,控制温度在70℃左右,反应一段时间苯乙烯转化完全后,将配置釜中已破杂的苯乙烯、丁二烯溶液按一定的加料速度加入到聚合釜中。加料完毕后,控制聚合温度在指定温度,单体转化接近100%时即可认为第二段聚合完成。再将封端釜中已破杂的丁二烯溶液加入到聚合釜中“封端”。丁二烯反应完全后,升高温度至70~80℃左右,加入计算量的偶合剂,偶合反应时间60min左右,将聚合物溶液送入化学处理釜,化学处理并加抗氧剂,搅拌均匀后出料。
2 结果与讨论
2.1 引发剂加入方式对丁苯树脂雾度的影响
采用引发剂两次加入的方式,先加入部分计算量的引发剂,反应一段时间后加入剩余引发剂。与相同条件下一次加入引发剂的结果相比,其雾度和透光率如表1所示。从中可以看到,两次加入引发剂,丁苯树脂的雾度稍有上升,透光率也有下降,由于先加入的引发剂形成了一部分相对分子质量极大的苯乙烯段,黏度变大,加工困难。在后加工过程中,从双螺杆挤出机模头挤出的物料表面出现“鲨鱼皮”现象,产品透光率及雾度值均变差。
2.2 偶合剂种类对丁苯树脂雾度的影响
采用三臂、四臂和八臂的偶合剂考察了偶合剂种类对丁苯树脂雾度的影响,结果如表2所示。结果表明,使用三臂的偶合剂,丁苯树脂雾度较小,外观为晶莹的透明色;采用四臂偶合剂,产品的雾度较小,但会出现浅黄色,这可能是环氧基团在后处理时高温剪切生成过氧化物,而过氧化物为显色基团。偶合剂的臂数过多,产物摩尔质量较大,导致加工困难,雾度值也较高。
2.3 单臂摩尔质量对丁苯透明抗冲树脂雾度的影响
设计了不同的单臂摩尔质量,考察单臂摩尔质量对丁苯树脂雾度的影响,结果如表3所示。从表中可见,基础摩尔质量变大,黏度增加,后处理时,加工困难出现“鲨鱼皮”现象,产品雾度也较高。力学性能分析表明,摩尔质量太小,力学性能不好。综合考虑,丁苯透明抗冲树脂单臂摩尔质量可选择6×104g/mol为宜。
2.4 后处理加工条件对产品雾度的影响
在使用脱挥型双螺杆挤出机进行产品脱挥后处理过程中,发现双螺杆挤出机操作参数,如螺杆组态、加热温度、螺杆转速等,对产品产生影响,主要表现为影响产品摩尔质量的变化,如下图1所示。产品摩尔质量的变化主要为聚合物分子的降解交联,其对产品雾度产生很大影响,试验发现大分子部分增加15%可导致产品雾度上升10%以上。经调整螺杆组态及加工参数,发现产品中挥发份质量分数小于0.5%,且聚合物在加工前后的GPC谱图变化小于5%,可得到雾度较小的产品。
3 结论
(1)采用引发剂一次加入获得产品的雾度比引发剂二次加入低,引发剂最好采取一次加入的方式。
(2)控制合适的单臂摩尔质量并选用合适的三臂偶合剂,有利于降低产品雾度值。
(3)后处理脱挥过程中螺杆组态及加工工艺条件对产品雾度有较大影响,选择合适的加工工艺条件及合理的螺杆组态有利于降低产品雾度。
4 结语
综上所述,随着包装、医疗器件、家电、高档日用和办公用品等领域加大对丁苯透明抗冲树脂的应用需求,我们必须要重视丁苯透明抗冲树脂的生产工作,采取有效的技术措施,减少雾度对成品的影响,从而保障丁苯透明抗冲树脂生产质量。
参考文献:
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[2]李辉.丁苯透明抗冲树脂的研究进展及应用[J].化学工程与装备.2009(12).
[3]高鹏、孔春艳、谢云发.丁苯透明抗冲树脂冲击强度的研究[J].当代化工.2013(12).
论文作者:余毅
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第15期
论文发表时间:2016/11/4
标签:树脂论文; 丁苯论文; 质量论文; 透明论文; 产品论文; 苯乙烯论文; 挤出机论文; 《低碳地产》2016年8月第15期论文;