二氧化碳和环氧丙烷共聚物反应挤出的研究.pdf

北京化工大学
硕士学位论文
二氧化碳和环氧丙烷共聚物反应挤出研究
姓名:李柱
申请学位级别:硕士
专业:化学
指导教师:苑会林
20100601
二氧化碳和环氧丙烷共聚物反应挤出研究摘要实验过程以双螺杆挤出机为反应容器对二氧化碳与环氧丙烷共聚物、~步使用单螺杆挤出机,用偶联剂对共聚物进行处理进一步提高其力学性本课题以双螺杆为主要反应容器,对液态的二氧化碳和环氧丙烷共聚物的低聚物蟹从烦觯美┝醇痢⒁烨杷狨ズ团剂<进行扩链增强,通过研究机械结构、加工工艺和配方组成,使液态的低聚物反应成为具备吹塑加工性能的薄膜材料。本课题研究的共聚物以二氧化碳和环氧丙烷为主要原料,兼具固化二氧化碳与自降解等优点,在当前世界的气候与能源背景下,应用前景非常广阔。但是目前受到催化剂用量大与合成环境苛刻双面因素影响,该共聚物的合成成本非常高昂,生产能力不高。同时由于材料本身的结构,脆性和耐热性能都非常的差,加工性能不佳。本课题利用双螺杆挤出机做为柱塞流反应器,对低分子共聚物预聚物进行扩链反应挤出,然后再通过偶联剂进一步处理,是该材料实现低成本和连续化生产,同时提高材料的加工性能。本实验的整个流程都坚持了“使反应设备适合反应过程’’的原则,通过研究反应本身,使用适合反应设备的机械结构和工艺参数,尽力减少副反应,使反应向我们需要的方向进行。异氰酸酯屠┝醇羖,《进行反应挤出扩链,进
能。用万能材料测试机和熔融指数仪分别研究了不同配方和工艺下共聚物的力学性能和熔融指数变化,结果表明,异氰酸酯指数、扩链剂用量、螺杆反应段温度以及螺杆的转速,是影响共聚物力学性能的主要因素。综合考虑,当异氰酸酯指数.┝醇羛值为,双螺杆反应温度为妫莞俗K傥/剂<。用红外表征测试表明双螺杆内发生的挤出扩链反应,通过鄄反应各阶段的分子量,通过反应挤出反应物的分子量从提高到⑼ü剂<链砗螅岣吡肆ρ阅芎统叽缥榷ㄐ浴关键词:二氧化碳和环氧丙烷共聚物,扩链,封闭渐进式挤出机,反应挤出北京化工大学硕士学位论文
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导师签名:粼套桓作者签名:蕉日期::本学位论文属于保密范围,在上年解密后适用本授畇、定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。日期:
第一章文献综述二氧化碳和环氧丙烷共聚物材料的研究进展研究背景气候和能源,是当今世界各国共同面临的两大焦点问题。二氧化碳引起的温室效应对全球变暖负有%的责任【俊D壳埃掌蠧的体积浓度约为飧浓度以每年乃俣炔欢显黾印5鼻笆澜绺鞴锍尚矶嘈椋纬筛髦至C死垂同应对危机。年的哥本哈根会议是迄今为止影响力最大参与国最多的一次会议,“碳关税”计划也将二氧化碳的排放的货币化,使减排不仅具有社会价值,也具有了很大的经济价值。因此,加紧利用丰富的试矗诿骸⑹偷却衬茉簇逊Φ慕裉欤研究以T系牟牧霞庸ぃ杂诮谀芗跖牛哂屑渲匾5囊庖濉塑料造成的“白色污染惨恢北皇廊怂覆 D壳岸杂谒芰侠拇矸椒ㄖ要有三种,填埋、焚烧和回收,这三种效果都不是非常理想。一般的塑料降解速度非常慢,需要上百年的时间。将塑料焚烧又会产生有害气体,对大气造成污染。对塑料包装回收的代价又非常高。我国每年约产生蚨值乃芰侠斐杉壑嘁的资源浪费和环境污染以二氧化碳为原料合成环境友好的降解塑料,为节能减排提供一个新思路,二氧化碳和环氧丙烷共聚物就是以二氧化碳和环氧丙烷为主要原料,合成的一种新型的脂肪族聚碳酸酯U庵植牧嫌τ每晌揭痪俣嗟茫浜铣晒坦袒丝掌械奈室气体浅参锕夂献饔猛釩固化和消耗的典型案例,属于碳负排放,同时也减少了对于石油等能源原料的依赖,缓解化工原料的短缺状况【。将这种环保塑料加工成塑料包装产品,又能有效的缓解塑料包装袋来的“白色污染侍狻:镜蚨旨豆婺>廴樗嵘曛咀派锝到馑芰系氖贝睦临。理论上二氧化碳和环氧丙烷共聚物是所有人工合成的全生物分解塑料中成本最低的品种之一【浚哂蟹浅9憷ǖ姆⒄箍