酚类聚合物的酶催化合成及其对聚丙烯抗氧化性能研究

发布时间：2017-11-30 07:20

  本文关键词：酚类聚合物的酶催化合成及其对聚丙烯抗氧化性能研究

  更多相关文章： 辣根过氧化物酶 酚类化合物 聚合 抗氧剂 聚丙烯

【摘要】：催化剂在现代化学与工业生产中占有极其重要的地位,作为生物催化剂的酶可以催化苯酚类与苯胺类化合物的聚合反应,现已作为一种新的聚合方法引起广大学者的关注。辣根过氧化物酶(HRP),是商业化应用较早的一种酶类制剂,可以催化合成许多传统化学方法难以合成的物质,且反应条件温和。本论文以HRP为催化剂,在十二烷基硫酸钠胶束(SDS)体系中催化酚类化合物的聚合反应,并研究聚合产物对聚丙烯的抗氧化性能。(1)在SDS胶束体系中,用HRP催化邻甲氧基苯酚的聚合反应,得到紫色粉末状的聚合产物。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热失重(TGA)对聚邻甲氧基苯酚的结构及性能进行表征,结果显示聚合产物的数均分子量为5.9×102,且具有良好的热稳定性。将聚邻甲氧基苯酚作为抗氧剂加入聚丙烯,通过聚丙烯复合材料的氧化诱导时间(OIT)来比较市售抗氧剂与聚邻甲氧基苯酚的抗氧化效率,通过TGA及热分解动力学来研究聚丙烯复合材料热的氧化降解过程,并通过加速老化试验考察聚丙烯复合材料加速老化过程中化学组成及拉伸性能的变化。研究结果表明邻甲氧基苯酚的酶催化聚合产物可以作为新型的抗氧剂应用于聚丙烯的抗氧化。(2)在SDS胶束体系中,用HRP催化对叔丁基邻苯二酚的聚合反应,产物为红褐色粉末。通过核磁共振(H1 NMR)表征对叔丁基邻苯二酚在SDS胶束体系中的增溶位置,结果表明对叔丁基邻苯二酚主要聚集在SDS胶束栅栏层的C2-C6 5个亚甲基附近。利用FTIR、GPC、飞行时间质谱(Maldi-Tof-MS)、TGA表征对叔丁基邻苯二酚聚合产物的结构及性能,结果表明所得聚合物的数均分子量为5.4×102,Maldi-Tof-MS结果显示聚合产物多为三聚体、四聚体,且热稳定性明显优于对应单体。将聚对叔丁基邻苯二酚作为抗氧剂与聚丙烯复合,通过差示扫描量热仪(DSC)测定聚丙烯复合材料的氧化诱导时间(OIT)与氧化诱导温度(OOT),结果显示聚对叔丁基邻苯二酚的抗氧化效果要优于单体及市售抗氧剂1076。通过TGA数据对聚丙烯复合材料的热氧化分解过程进行分析,结果表明聚对叔丁基邻苯二酚的添加能大幅提高聚丙烯热氧分解时的表观活化能。因此,通过酶催化合成聚酚,为抗氧剂的合成提供了一种新型绿色高效的方法。
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;O632.12

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本文编号：1238516