抗再沉积马来酸酐—丙烯酸共聚物疏水改性的性能研究

发布时间：2018-04-04 14:45

本文选题：马来酸酐-丙烯酸共聚物　切入点：疏水改性　出处：《昆明理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：一直以来洗涤剂或清洁剂的需求在我国乃至全世界都非常大,并且种类较多。目前绿色环保、安全高效的无磷洗涤剂正逐渐步入市场,而且将会占据很大的比例,因此对洗涤助剂的要求也越来越高,其中聚羧酸盐类的洗涤助剂备受关注。本课题采用水溶液聚合法,以马来酸酐(MA)和丙烯酸(AA)为单体,聚合成亲水性的共聚物,再通过苯乙烯(St)和甲基丙烯磺酸钠(SMAS)分别进行疏水性和亲水性改性,然后通过苯乙烯对性能优异的马来酸酐-丙烯酸-甲基丙烯磺酸钠三元共聚物进行改性,合成一种两亲性的共聚物,最后又探究了对苯乙烯磺酸钠(SSS)对两亲性共聚物的改性影响,以期制备一种既对粘土污渍又对炭黑污渍抗再沉积性能良好的洗涤助剂,因该聚合物属于水溶性的共聚物,洗涤后的废水对生态和环境均不会造成污染,相对是环保安全的。其中以聚合物的粘度、固含量、聚合物与洗涤液基质的相容性及白度提高率作为评价指标,探讨聚合物的合成条件对去污效果的影响规律并对去污、抗再沉积效果做出综合的评价。主要结论如下:1.以MA和AA为原料,采用水溶液聚合法合成了马来酸酐-丙烯酸亲水性共聚物,考察了共聚物与洗衣液基质的相容性以及其对棉布和涤纶布上的粘土污渍的洗涤白度提高率。研究结果表明,调节n(MA:AA)、引发剂过硫酸钾(KPS)用量和分子量调节剂十二硫醇(DDM)用量均不能解决亲水性聚合物与基质相容性不好和白度保持性能较差的问题。当在n(MA:AA)=1:2时,马-丙共聚物的白度保持效果较其它摩尔比下合成的马-丙共聚物突出,棉布的5次白度差值为]7.77,涤纶布的白度差值为7.82。引发剂用量和分子量调节剂用量对马-丙共聚物的离子螯合力、粘土分散力、螯合分散力等性能的影响并不明显,但是综合考察其对分子量的影响,当它们的用量分别为单体总摩尔量的5%时,共聚物的去污效果相对较好。2.选择性能较好的马-丙共聚物即n(MA:AA)=1:2分别进行St疏水改性和SMAS亲水改性,探讨疏水改性和亲水改性后共聚物与洗涤液基质的相容性和白度保持效果,并作对比。研究结果表明,St的疏水改性并不能提高聚合物与洗涤液基质的相容性,而SMAS对聚合物与洗涤液洁净基质的相容性有所改善,且SMAS可以降低共聚物的分子量;SMAS改性后的共聚物其对粘土污渍的抗再沉积性能要比St改性后的共聚物的性能优异,当SMAS取代AA的用量≥10%时,共聚物对涤纶布上粘土污渍的白度提高率可达28.8%～33.2%,对棉布上粘土污渍的白度提高率可达34%～38.1%。3.节选性能较优异的马来酸酐-丙烯酸-甲基丙烯磺酸钠三元共聚物进行St疏水改性,研究共聚物与洗涤液基质的相容性和白度保持效果。选用三元共聚物的马丙摩尔比分别为1:2、1:4、1:8,研究结果表明,当SMAS的用量为取代AA用量的25%(即SMAS用量占单体总摩尔量的22.2%),无论是在CX基质中还是在JJ基质中,对棉布和涤纶布上粘土颗粒的去除效果都比较好,白度提高率均高于10%,针对棉布上粘土污渍,白度提高率达18%～27%,尤其当n(MA:AA)= 1:8时,在JJ基质中合成的聚合物对粘土颗粒的洗涤效果更优异;当n(MA:AA)= 1:8,SMAS的用量为取代AA用量的12.5%(即SMAS用量占单体总摩尔量的11.1%),对粘土和炭黑颗粒的去污效果相对是最好的,其中对涤纶—炭黑体系的白度保持方面性能尤为突出。4.对合成的苯乙烯改性马来酸酐-丙烯酸-甲基丙烯磺酸钠的两亲性共聚物进行SSS改性,由共聚物的性能可知,共聚物与JJ基质的相容性好,但与CX基质的相容性均比较差;从白度保持效果分析,当SSS完全取代St时,共聚物可以达到与St含量12%相同的去污性能;当SSS完全取代SMAS时,对炭黑的抗再沉积性能没有影响,但却大大降低了抗粘土再沉积性能,当SSS与St共同改性时,得出性能相对较好的共聚物组成为:n(MA:AA)=1:8,SMAS的用量占单体总摩尔量的11.1%,St的用量占单体总摩尔量的11%,SSS用量占11%。
[Abstract]:A kind of hydrophilic copolymer was synthesized by aqueous solution polymerization . The results showed that the compatibility of the polymer with the liquid matrix and the increase of whiteness of the clay on cotton cloth and polyester fabric were investigated . The results showed that the compatibility of the polymer with the matrix of the washing liquid and the increase of whiteness of the clay were discussed . The results show that when the amount of SMAS is equal to 1 : 8 and the amount of SMAS is less than or equal to 1 : 8 , the effect of polymer on clay particle is better than that of St . The results show that when the amount of SMAS is equal to 1 : 8 , the content of clay on cotton cloth is better than that of St .

【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ649.1;O631.3

【参考文献】