EVOH基单离子聚合物的结构与性能研究

以聚乙烯乙烯醇为主链,利用其羟基的反应活性,通过Williamson反应将短链的聚乙二醇结构引入聚乙烯-乙烯醇主链上,并通过磺酸丙内酯开环反应对其侧链进行磺化,制备出一种主链为疏水的聚乙烯链段,侧链为(—CH2CH2O—)重复单元,且侧链末端为磺酸氢的梳形单离子聚合物.采用红外光谱分析法证实了氯代缩乙二醇被接枝到EVOH主链上以及—SO3—基团的存在;采用示差扫描量热法(DSC)和热重分析法(TG)对其热学性能进行了表征.DSC分析表明随着侧链长度的增加,主链和侧链的玻璃化转变温度均向低温方向移动;而TG分析显示EVOH-g-nSPEG的热失重曲线有两个失重台阶,并且在第一个失重台阶出现之前还出现了缔合水的失重,该离聚物的起始的热分解温度仍高于200℃.     

EVOH/蒙脱土插层复合材料流变性能及阻水性能的研究

采用熔融插层的方法制备了乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)/蒙脱土(MMT)插层复合材料,并研究了EVOH/MMT插层复合材料的流变性能及阻水性能。研究表明:加工温度在200℃以上,转速20rpm左右,挤出物料表面光滑,韧性优良;EVOH/MMT插层复合材料熔体为假塑性流体,剪切速率增加,表观粘度下降,即存在剪切变稀现象;有机化蒙脱土含量增加,熔体流动性下降,粘度升高;EVOH/MMT插层复合材料熔体的表观粘度随温度的升高而降低,蒙脱土含量增加,熔体对温度的敏感性下降,因而材料可以在比较宽的温度范围内加工。最后通过EVOH及EVOH/MMT插层复合材料对水的阻隔性实验测定发现,插层后材料对水的阻隔性能明显提高了近3·3%。     

EVOH/蒙脱土插层复合材料的制备与结构表征

以有机化蒙脱土(MMT)为无机相,以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)为基体树脂,通过熔融插层制备出了EVOH/蒙脱土复合材料。利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、示差扫描量热分析(DSC),分析了不同的MMT配比制备的EVOH/蒙脱土复合材料的结构。结果表明:EVOH/蒙脱土复合材料中蒙脱土片层间距的大小与MMT的含量有关,MMT的含量小于8%时,其含量越少,片层间距越大,此时形成的是剥离型纳米复合材料。MMT的含量在8%～15%时形成的是插层型纳米复合材料,而MMT的含量超过15%时,片层间距无明显变化。MMT的加入还会影响材料的玻璃化转变温度(Tg)、结晶温度(Tc)、晶型和熔融温度(Tm)。     

大叶片搅拌器在EVOH聚合釜中的数值模拟

EVOH聚合是伴随放热的固-液两相湍流的复杂反应过程,在工程聚合中容易产生固体颗粒增大、颗粒间粘连和颗粒沉淀等影响颗粒聚合的理想悬浮状态,并且过程控制难以实现。为掌握EVOH聚合釜内的复杂运动规律,确定最佳聚合反应工艺参数,本文利用MRF多重参考系模拟非标新型大叶片EVOH搅拌聚合运动、欧拉模型模拟固-液两相流、湍流状态以标准k-ε湍流模拟和wen-yu模型的颗粒间作用,模拟仿真了颗粒直径为0.1~0.3mm、转速为100~300 r·min-1区间范围的聚合反应过程。结果表明：新型大叶片搅拌下釜内漩涡区域明显增多、湍流程度加剧;叶片斜边处与底部的交接处,流速最大,湍流程度增加,减轻了颗粒沉积;固相体积分数随着颗粒直径增大逐步减小。在转速为100 r·min-1和颗粒直径0.1 mm时,聚合釜内各处固相体积分数接近原比例,有利于颗粒悬浮。