新型大孔烷基酰亚胺树脂的合成及表征

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本文以苯乙烯为聚合单体,二乙烯苯为交联剂,液体石蜡为致孔剂,过氧化苯甲酰为引发剂,用悬浮聚合法成功制备了苯乙烯-二乙烯苯微球,并用石油醚提取苯乙烯-二乙烯苯微球中的致孔剂;在此基础上,为提高微球的活性,对苯乙烯-二乙烯苯进一步氯甲基化,并以氯甲基化苯乙烯-二乙烯苯微球为前驱体,与五种烷基酰亚胺反应合成五种新型大孔烷基酰亚胺树脂。主要的研究进展如下:(1)本文以苯乙烯为聚合单体,二乙烯苯为交联剂,采用悬浮聚合法合成了苯乙烯-二乙烯苯微球。研究发现,在提取致孔剂前后表面形态变化较大,提取致孔剂之前其表面光滑,没有孔存在,提取之后有孔的出现,表观密度为0.9389 g/cm3,溶胀度为2.089;元素组成为C,H以及少量的N,其中C含量为92.28%,H含量为7.66%,N的含量<0.5%;有较好的热稳定性,热分解的起始温度为221℃,到566℃分解完全;孔的类型为大孔型,其BET比表面积为33.18 m2/g,P/P0=0.99的单点吸附孔体积为0.2812 cm3/g,孔径的分布在1.7 nm到56 nm,吸附平均孔径为31.03 nm。(2)以氯甲醚作为氯甲基化试剂,在无水氯化锌催化下,合成氯甲基化苯乙烯-二乙烯苯微球。研究表明,氯甲基化苯乙烯-二乙烯苯微球的氯含量为4.462 mmol/g,表观密度为1.045 g/cm3,溶胀度为1.707;氯甲基后其表面发生了明显的变化,有大小不一,分布不均的孔道出现;热分解的起始温度为249℃,564℃分解终止;孔类型为大孔型,BET比表面积为26.42 m2/g,P/P0=0.99的单点吸附孔体积为0.2330 cm3/g,孔径的分布在1.7 nm到56 nm,吸附平均孔径为35.27 nm。(3)氯甲基化苯乙烯-二乙烯苯微球作为前驱体,合成了正二丙酰亚胺树脂、正二丁酰亚胺树脂、正二戊酰亚胺树脂、正二己酰亚胺树脂、正二庚酰亚胺树脂。研究表明,其五种树脂的官能团含量分别为2.456、2.209、2.484、2.195、2.28 mmol/g,表观密度为0.8532、0.8168、0.8559、0.8728、0.9412 g/cm3,溶胀度为1.792、1.710、1.646、1.556、1.457;树脂的表面更加粗糙,凹凸不平;热分解开始于230℃,热分解终止温度530℃,正二丁酰亚胺树脂的热分解终止温度为560℃;树脂孔类型为大孔型,五种树脂的平均孔径都>40 nm,正二丙酰亚胺树脂的孔径最小为40.00 nm,正二庚酰亚胺树脂的孔径最大为47.98 nm,正二己酰亚胺树脂的平均孔径与正二庚酰亚胺树脂的平均孔径接近,为47.97 nm。
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