香豆素标记共聚物的合成及其性能研究

发布时间：2017-09-23 11:26

  本文关键词：香豆素标记共聚物的合成及其性能研究

  更多相关文章： 香豆素 阻垢剂 荧光增白 表面活性剂 共聚物

【摘要】：随着循环冷却水系统加药技术的不断发展,如何精确地测定由于水量变化和药剂的降解或分解造成的浓度变化,实现自动补充药剂,一直是国内外水处理工作者和研究人员追求的目标之一。示踪型水处理剂避免了传统加药方式中因加药不及时造成的腐蚀、结垢等问题或加药过多而造成的资源浪费,实现了水处理药剂的在线分析和自动加药。同时,随着生活质量的提高,舒适、清爽的棉类浅色衣物和纺织品更受人们的青睐,如何使织物获得高效、稳定的荧光增白,这也成为长期以来研究的热点。由于香豆素类化合物在可见光区范围内具有很强的荧光性、荧光量子产率高、光化学稳定性好等优点,很好地解决了以上问题,这具有重要的现实意义。本文以3-氨基酚和乙酰乙酸乙酯为初始原料,经过两步反应得到一种新的香豆素荧光单体N-(4-甲基-1,2-苯并吡喃酮-7-基)丙烯酰胺(FM)。通过自由基共聚机理,以过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,将FM与丙烯酸(AA)(单体配比为1：5)共聚制备了一种新型示踪型阻垢剂FM-AA。荧光性能和阻垢性能测试结果表明,FM-AA的荧光强度与质量浓度呈良好线性关系,线性相关系数为0.97021,检测下限为1.2×10-3mg/L；对碳酸钙垢沉积有较好的抑制作用,用药量为20 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率为81.3%；通过SEM观察发现,对碳酸钙垢既有较强的分散作用又具有显著的晶格畸变作用。以过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,将FM与丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚制备了一种新型示踪型阻垢剂FM-AA-AMPS。荧光性能和阻垢性能测试结果表明,FM-AA-AMPS的荧光强度与质量浓度呈良好线性关系,线性相关系数为0.98783,检测下限为1.0×10-mg/L：用药量为20 mg/L时,对碳酸钙的阻垢率为86.9%,且具有良好的分散氧化铁性能;SEM和XRD分析表明,其很好的抑制了碳酸钙垢的生长,所形成的是方解石、球霰石和文石的混合物。以过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,将FM与丙烯酸(AA)(单体配比为4：1)共聚制备了一种新型荧光增白聚合物FM-AA'。荧光性能测试结果表明,FM-AA'荧光强度与质量浓度呈良好线性关系,线性相关系数为0.99803,检测下限为9.4－10-2mg/L;在洗涤剂中的应用实验表明,织物经循环洗涤之后,具有明显的增白和耐光性；水溶液中FM-AA'与表面活性剂相互作用研究表明,这种相互作用与表面活性剂自身团簇化是一种竞争关系。以过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,将FM与丙烯酸(AA)、烯丙基磺酸钠(SAS)共聚制备了一种新型荧光增白聚合物FM-AA-SAS。荧光性能测试结果表明,FM-AA-SAS的荧光强度与质量浓度呈良好线性关系,线性相关系数为0.97837,检测下限为1.4x10-2mg/L;在洗涤剂中的应用实验表明,织物经循环洗涤之后,具有明显的增白和耐光性；水溶液中FM-AA-SAS与表面活性剂相互作用研究表明,这种相互作用与表面活性剂自身团簇化是一种竞争关系。本文合成的四种聚合物,在低浓度的范围内,荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,检测下限低。FM-AA和FM-AA-AMPS阻垢效率高,分散性能好,FM-AA'和FM-AA-SAS荧光增白性能强,稳定性好。它们均具有良好的应用前景和市场价值。
【关键词】：香豆素 阻垢剂 荧光增白 表面活性剂 共聚物
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ085.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 绪论12-25
• 1.1 研究背景12
• 1.2 荧光理论12-15
• 1.2.1 荧光及其荧光光谱12-13
• 1.2.2 荧光产生的条件以及影响因素13-14
• 1.2.3 荧光增白作用14-15
• 1.3 香豆素类化合物概述15-20
• 1.3.1 香豆素类化合物的结构类型15
• 1.3.2 香豆素类化合物的理化性质15-16
• 1.3.3 香豆素类化合物的化学合成16-18
• 1.3.4 香豆素类化合物的应用研究进展18-20
• 1.4 阻垢剂简介20-22
• 1.4.1 阻垢剂的分类20-22
• 1.4.2 阻垢剂的作用机理22
• 1.5 示踪型阻垢分散剂的研究进展22-23
• 1.5.1 物理共混22-23
• 1.5.2 聚合物改性23
• 1.5.3 荧光单体共聚23
• 1.6 研究意义、内容及创新23-25
• 1.6.1 课题研究的目的及意义23-24
• 1.6.2 课题研究的主要内容24
• 1.6.3 课题研究的创新点24-25
• 2 香豆素标记丙烯酸共聚物阻垢剂的制备与性能25-34
• 2.1 引言25
• 2.2 实验部分25-28
• 2.2.1 合成原理25
• 2.2.2 实验主要仪器25-26
• 2.2.3 实验主要试剂26-27
• 2.2.4 FM-AA的合成27
• 2.2.5 FM-AA的表征27
• 2.2.6 FM-AA光物理性能的测定27
• 2.2.7 FM-AA阻垢性能测定27-28
• 2.3 结果与讨论28-33
• 2.3.1 荧光单体的红外光谱28
• 2.3.2 荧光单体的核磁谱图28-29
• 2.3.3 FM-AA的红外光谱解析29
• 2.3.4 FM-AA的热分析29-30
• 2.3.5 FM-AA的凝胶色谱分析30
• 2.3.6 FM-AA的光学性能30-31
• 2.3.7 FM-AA用量对阻垢性能的影响31-33
• 2.4 本章小结33-34
• 3 香豆素标记AA-AMPS共聚物的制备与性能34-41
• 3.1 引言34
• 3.2 实验部分34-35
• 3.2.1 合成原理34
• 3.2.2 实验主要仪器34
• 3.2.3 实验主要试剂34-35
• 3.2.4 FM-AA-AMPS的合成35
• 3.2.5 FM-AA-AMPS的表征35
• 3.2.6 FM-AA-AMPS光物理性能的测定35
• 3.2.7 FM-AA-AMPS阻垢性能测定35
• 3.2.8 分散氧化铁性能测定35
• 3.2.9 碳酸钙垢样的分析35
• 3.3 结果与讨论35-40
• 3.3.1 FM-AA-AMPS的红外光谱解析35-36
• 3.3.2 FM-AA-AMPS的热分析36
• 3.3.3 FM-AA-AMPS的分子量及其分布36-37
• 3.3.4 FM-AA-AMPS的光学性能37-38
• 3.3.5 FM-AA-AMPS的阻垢性能38
• 3.3.6 FM-AA-AMPS的分散氧化铁性能38-39
• 3.3.7 碳酸钙垢样的分析39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 香豆素标记丙烯酸荧光增白聚合物的制备与性能41-52
• 4.1 引言41
• 4.2 实验部分41-43
• 4.2.1 合成原理41
• 4.2.2 实验主要仪器41
• 4.2.3 实验主要试剂41-42
• 4.2.4 FM-AA'的合成42
• 4.2.5 FM-AA'的表征42
• 4.2.6 FM-AA'荧光性能的测定42
• 4.2.7 FM-AA'在洗涤剂中的应用42
• 4.2.8 FM-AA'对表面活性剂溶液表面化学性能的影响42-43
• 4.2.9 光谱法研究FM-AA'与表面活性剂的相互作用43
• 4.2.10 电导法研究FM-AA'与表面活性剂的相互作用43
• 4.3 结果与讨论43-51
• 4.3.1 FM-AA'的红外光谱解析43
• 4.3.2 FM-AA'的荧光性能43-44
• 4.3.3 FM-AA'在洗涤剂中的应用44-46
• 4.3.4 表面张力的测定46-47
• 4.3.5 紫外-可见吸收光谱的测定47-49
• 4.3.6 电导率的测定49-51
• 4.4 本章小结51-52
• 5 香豆素标记AA-SAS荧光增白聚合物的制备与性能52-62
• 5.1 引言52
• 5.2 实验部分52-53
• 5.2.1 合成原理52
• 5.2.2 实验主要仪器52
• 5.2.3 实验主要试剂52
• 5.2.4 FM-AA-SAS的合成52-53
• 5.2.5 FM-AA-SAS的表征53
• 5.2.6 FM-AA-SAS荧光性能的测定53
• 5.2.7 FM-AA-SAS在洗涤剂中的应用53
• 5.2.8 FM-AA-SAS对表面活性剂溶液表面化学性能的影响53
• 5.2.9 光谱法研究FM-AA-SAS与表面活性剂的相互作用53
• 5.2.10 电导法研究FM-AA-SAS与表面活性剂的相互作用53
• 5.3 结果与讨论53-60
• 5.3.1 FM-AA-SAS的红外光谱解析53-54
• 5.3.2 FM-AA-SAS的荧光性能54
• 5.3.3 FM-AA-SAS在洗涤剂中的应用54-56
• 5.3.4 表面张力的测定56-57
• 5.3.5 紫外-可见吸收光谱的测定57-59
• 5.3.6 电导率的测定59-60
• 5.4 本章小结60-62
• 6 结论与展望62-64
• 6.1 结论62
• 6.2 展望62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-70
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文70-71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张昕;荧光增白聚酯的生产技术[J];金山油化纤;1994年01期

2 黎兵;鲍俊杰;刘都宝;许戈文;;水性聚氨酯荧光增白材料的合成及其性能研究[J];中国胶粘剂;2008年09期

3 郭永强;于宗伯;温慧波;刘福友;;荧光增白丙纶异形长丝的生产技术[J];合成纤维工业;1993年04期

4 沈一丁,何献文;液体荧光增白显白剂的制备及应用[J];中国造纸;2003年05期

5 张光华;徐海龙;郭锦鸽;尚婷;刘龙;;基于二苯乙烯荧光增白型返黄抑制剂的合成及应用[J];精细化工;2012年07期

6 徐海龙;张光华;郭锦鸽;韩文静;强轶;;高分子荧光增白型返黄抑制剂的合成及性能研究[J];功能材料;2012年21期

7 王满华,陈东辉;荧光增白染色样测配色的探索[J];印染;1998年10期

8 杨昆冈，，王玉龙;荧光增白聚酯切片工业生产技术的开发[J];聚酯工业;1995年03期

9 杨德宁;;国产阳离子增白剂在腈纶绒线荧光增白上的应用[J];染料工业;1990年05期

10 张光华;徐海龙;郭锦鸽;刘国俊;赵方;;具有荧光增白作用的新型返黄抑制剂的合成及性能[J];化工学报;2012年10期

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 ;荧光增白无处不在？[N];中国环境报;2014年

2 记者 刘浦泉;有专家说:蘑菇表面荧光增白物质是包装污染[N];新华每日电讯;2010年

3 刘浦泉;北京市食品办:蘑菇荧光增白物质来自包装污染[N];中国包装报;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 白晓成;香豆素标记共聚物的合成及其性能研究[D];陕西科技大学;2016年

本文编号：904998