丙烯酸单体悬浮聚合工艺研究开题报告

 2021-08-08 14:22:14

1. 研究目的与意义

丙烯酸酯橡胶是由丙烯酸酯如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等与不饱和化合物如丙烯氰、氯乙基乙烯基醚等共聚而得到的一种新型功能高分子材料, 具有较高的热稳定性, 较弱的透气性, 较好的耐油、耐臭氧、耐老化、耐应力疲劳等性能。工业上, 丙烯酸酯橡胶的生产方法主要有悬浮聚合法和乳液聚合法两种。

丙烯酸酯橡胶中的饱和化学结构部分赋与它卓越的耐候性。此外, 它还有良好的耐热油性, 并能用于 -40℃ 200 ℃ 的宽温度范围内。这些意味着它的性能介于丁氰橡胶和氟橡胶之间。它比氟橡胶优越的是成本低。该特种胶主要用于汽车工业、机电工业、农业机械、内燃机、摩托车、石油化工等制作高档密封制品及耐油制品,用途极为广泛。我国A C M 的合成技术相对成熟,生产装置绝大多数处于试生产阶段,而且生产的ACM 产品无论在数量上还是质量上都不能满足我国汽车、机械、电子等工业发展的需求。因此我国大部分密封制品厂所用ACM 主要依赖进口,产品以美国和日本瑞翁公司产品为主。多年来,生产厂家一直在努力改善市售丙烯酸酯橡胶的性能, 但始终不能满足加工厂商和用户的要求。

综上所述,研究制备丙烯酸单体悬浮聚合材料,对扩大应用范围,发明新产品是非常有意义的。本实验的主要目标是对悬浮聚合的工艺条件进行探索,同时对特殊单体的应用与选择,性能测试等进行试验。

2. 国内外研究现状分析

丙烯酸酯橡胶根据其主要单体的不同可分为丙烯酸酯系(acm) 和乙烯-

丙烯酸酯系(aem)两大类,我国主要生产acm 系列。该系列根据其交联单体的不同分为氯型、活性氯型、环氧型、二烯型和其它型。不同交联点的acm 又根据其耐寒级别分为标准型、耐寒型及超耐寒型。

丙烯酸醋弹性体最早是在1912年由德国人奥托、勒姆提出来的, 他所合成的产品由于硫化加工性能不好, 但未能应用。四十年代以后美国goodrich和cynnmide polymer等公司开发了带有活性官能田的丙烯酸酯弹性体, 并组织了生产。acm生产与消费主要集中在欧美日等西方发达国家和地区,其中日本生产企业最多,牌号也最全,主要生产公司有美国杜邦、固特里奇、氰胺公司、加拿大的polysar公司、日本合成橡胶、瑞翁、住友化学、电器化学、日信化学、东亚油漆、油封公司、德国拜耳公司、意大利的montedison公司等。我国六十年代曾进行过这种产品的研究工作, 但未能继续。近年来, 先后有北京化工大学、北京化工研究院、四川大学、沈阳橡胶制品研究所和咸阳橡胶制品研究所等单位进行acm研究与开发开始了这方面的研究工作, 这种弹性体由于大分子主链为饱和结构同时具有高极性侧链, 所以具有优良的耐高温氧化, 耐热、耐油和耐大气老化等优良性能, 是一种耐油,耐热的特种橡胶, 它的综合性能仅次于氟橡胶和硅橡胶。1995年吉林市油脂化学工业公司有机化工厂采用北京化工大学开发的技术, 建成了丙烯酸酯橡胶生产装置, 并通过了有关部门组织的技术鉴定和新产品鉴定, 产品性能达到国际同类产品水平四川成都化肥厂橡胶分厂开发的耐热型丙烯酸酯橡胶, 产品经四川省化工厅橡胶制品监测站检测, 表明性能指标与进口同类产品相当。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容如下:

1.研究丙烯酸酯悬浮聚合的工艺条件。

2.探索特殊单体的在工业应用与适用方面选择。

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4. 研究创新点

1) 采用丙烯酸酯类作为弹性体的反应单体通过悬浮聚合制得橡胶的这类研究在国内较少,技术空缺较大

2) 通过设计优化悬浮聚合的反应工艺探究反应的最适工艺条件。通过改变丙烯酸酯的工艺条件,制得满足生产需要的各类丙烯酸酯弹性体

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