基于反向原子转移自由基聚合法制备可控分子量溴化聚苯乙烯的研究

发布时间：2021-01-02 07:47

　　溴化聚苯乙烯（BPS）作为一种新型高分子溴系阻燃剂,是十溴二苯醚的良好替代品,且可规避二恶英问题,符合《电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》（RoHS）的环保标准,可用于尼龙（PA66）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）等工程塑料的阻燃处理。但目前国内BPS产品分子量大、分子量分布宽,导致产品相容性较差、热稳定性不足,且通常采用路易斯酸作为催化剂,对水敏感水的存在会使催化剂失活,导致溴化程度降低。因此,低分子量化以及溴化条件的优化对于合成热稳定性好、相容性优良的BPS产品具有重要意义。本文首先基于反向原子转移自由基聚合法（RATRP）合成了分子量低、分子量分布窄的聚苯乙烯（PS）,并通过红外光谱（FTIR）、核磁（NMR）、凝胶色谱（GPC）等方法进行了表征,研究了引发剂、催化剂、配体、单体用量以及反应时间、反应温度等因素对PS分子量及分子量分布的影响。其次,在此基础上对PS进行溴化,以二氯乙烷（EDC）为溶剂、以氯化溴（BrCl）作为溴化剂、以三氧化二锑（Sb₂O₃）代替传统路易斯酸作为催化剂合成了BPS,并通过联苯钠电位滴定法、FTIR... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CuCl2和CuBr2体系下PS的GPC对比谱图

图 2.2 分子量及其分布与转化率的关系图 2.3 ln([M0]/M])和转化率、反应时间的关系 可知，随着聚合反应体系转化率的增加，PS 的分子量线性增，说明 CuBr2/Bipy 体系能较好地催化由 AIBN 引发的苯乙烯

图 3.3 BrCl 用量与 BPS 溴含量的关系 可知，随着 BrCl 的增加，BPS 溴含量也逐渐提高，当 BrCl 与溴含量明显下降，而当溴含量高于 3.05 时，所得产品颜色开，这种阻燃剂产品无论对于加工设备还是被阻燃基体的机械，因此本文最终选择的摩尔比为 3.05:1。度对 BPS 溴含量的影响化反应温度在 0~60℃之间，较低的反应温度下反应速率缓慢；反应温度过高则会加快溴化反应，缩短反应时间，但随着会产生主链溴代反应，导致 BPS 产品颜色变深、热稳定性变产品品质之间的平衡点非常重要。本文分别考察了 BrCl 滴BPS 溴含量的影响。

【参考文献】：
期刊论文
[1]离子色谱法中溴化物检出限的确定[J]. 王日华.  山西化工. 2017(02)
[2]氧瓶燃烧–电位滴定法测定溴系阻燃剂中溴含量的影响因素[J]. 王爱萍,龚维,刘新,姚旭霞,吕辉,李成荣.  化学分析计量. 2015(04)
[3]氯化溴法合成溴化聚苯乙烯中试研究[J]. 朱春来,王孝,杨树娥.  盐业与化工. 2013(02)
[4]溴素中游离氯的测定因素[J]. 范金秀,霍春梅.  盐业与化工. 2011(04)
[5]溴化环氧树脂阻燃剂应用综述与发展展望[J]. 唐星三,孟烨,刘杰.  塑料工业. 2011(S1)
[6]氯化溴合成溴化聚苯乙烯[J]. 姚颖,张雨山,蔡荣华,张慧峰,高书宝.  化学工业与工程. 2010(02)
[7]溴系阻燃剂中溴含量分析方法研究[J]. 高春娟,蔡荣华,张雨山.  盐业与化工. 2009(06)
[8]阻燃剂的环保化发展趋势和聚合型溴系阻燃剂的应用[J]. 麻炳辉,李萌,王鹤童.  盐业与化工. 2009(06)
[9]环保阻燃剂溴化聚苯乙烯的合成研究[J]. 魏炳举.  天津科技. 2009(05)
[10]溴系阻燃剂的应用研究及发展趋势[J]. 张雨山,高春娟,蔡荣华.  化学工业与工程. 2009(05)

博士论文
[1]反向原子转移自由基聚合及其在功能高聚物制备中的应用研究[D]. 潘凯.四川大学 2007

硕士论文
[1]聚溴化苯乙烯的合成研究[D]. 纪伟佳.山东大学 2016



本文编号：2952955