胡静创新答辩ppt-欢迎.ppt

欢迎WELCOME,2005.5,大豆油基不饱和聚酯泡沫塑料的制备的初步研究,答辩人：胡静导师：容敏智教授章明秋教授吴素平博士生,中山大学第五届创新基金答辩论文,论文题目,2005.5,中山大学第五届创新基金答辩论文,主要内容,用丙烯酸与环氧大豆油(ESO)反应制备丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO)制备丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO)为基体的不饱和聚酯泡沫塑料,课题背景,可生物降解天然复合材料大豆油多醇(HESO)可制成硬质聚氨酯泡沫塑料(本课题组)AESO的制备和聚合(Delaware大学),2005.5,中山大学第五届创新基金答辩论文,ESO改性方案,HCL,HBr，CH3OH,ESO,HESO,丙烯酸,马来酸酐,MA-ESO,AESO,实验设计制备AESO,环氧大豆油(ESO)环氧大豆油(ESO)改性成丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO),以文献的方法为基础，尝试改变催化剂,反应温度,做相应结构表征(如核磁共振,红外,酸值滴定,GPC),得出最佳方案,2005.5,中山大学第五届创新基金答辩论文,实验设计制备泡沫塑料,观察AESO的聚合,2005.5,中山大学第五届创新基金答辩论文,AESO发泡,用不同的引发剂及配比不同温度不同交联单体,发泡剂,用不同的引发剂,交联单体发泡,制样,测试泡沫塑料性能,分析结果,建立泡沫塑料与各影响因素的关系,得到较统一的聚合方法,AESO分子结构图,第一部分AESO制备部分-反应机理,2005.5,中山大学第五届创新基金答辩论文,丙烯酸与环氧基的亲核取代反应碱催化机理,AESO制备部分-实验方法,2005.5,中山大学第五届创新基金答辩论文,AESO制备部分-结果讨论,ESO的1HNMR谱图图,AESO制备部分-结果讨论,现象环氧基(6)2个H原子的吸收峰(2.8-3.2ppm)逐渐变小，丙烯酸脂基上的不饱和碳原子(5)上三个H原子的吸收峰(5.8-6.6ppm)逐渐变大，醚基碳原子上的H原子的吸收峰(约4.5ppm处)也逐渐变大。,用N,N-二甲基苄胺作催化剂,并在120油浴中反应8小时制得的AESO的1HNMR图,我们对用N,N-二甲基苄胺作催化剂,120油浴的系列反应做了各反应时间的核磁测试,也对其他系列做了测试,得到的右图的结果,AESO制备部分-结果讨论,制备AESO的过程中丙烯酸酯基和环氧基的转化情况,epoxies,acrylates,N,N-二甲基苄胺,120,DABCO,120,DABCO,95,AESO制备部分-结果讨论,酸值滴定,AESO制备部分-结果讨论,(1)N,N-二甲基苄胺,120,8h,AESO的IR图(2)DABCO,95,11h,AESO的IR图(3)DABCO,120,8h,AESO的IR图,(1)ESO的红外光谱图(2)N,N-二甲基苄胺,120,8h,AESO的IR图,AESO制备部分-结果讨论,图1ESO的GPC谱图,DABCO,95,11h,(文献方法)AESO的GPC谱图,DABCO,120，8h,AESO的GPC谱图,说明:分子量,低聚物,AESO制备部分-小结,各方法制得的AESO的碳架结构和官能团基本一致。提高温度至120：（1）不会引起除甘油三酯聚合以外的副反应。(2)有利于提高酯化率和生成更多的甘油三酯低聚物，比文献的方法要高约15%。在120的温度制备AESO是可行的。两种催化剂制备AESO：作用效果基本一致。用N,N-二甲基苄胺作催化剂比DARCO所得AESO酯化率略高一些。目前，N,N-二甲基苄胺价格较低，成本更低。选用方法用N,N-二甲基苄胺作催化剂在120油浴中制备AESO，反应8h,聚合AESO的结构类似于不饱和聚酯，我们用氧化还原引发剂，加上交联单体聚合发泡大豆油基不饱和聚酯泡沫塑料是热固性泡沫塑料，其发泡过程是与熔体的缩聚反应同时进行的,第二部分泡沫塑料的制备-反应机理,AESO分子结构图,泡沫塑料的制备-实验部分,聚合发泡,引发剂体系：过氧化苯甲酰和二甲基苯胺过氧化环己酮和环烷酸钴交联单体：苯乙烯，甲基苯烯酸甲酯（MMA）改变温度：过氧化苯甲酰和二甲基苯胺体系,发泡：不同引发剂体系，交联单体测试：制样，密度，膨胀率，立体显微镜，压缩测试，回弹效果，,泡沫塑料的制备-结果讨论,表1不同BPO含量的反应情况对比(80水浴下),表2不同叔胺含量的反应情况对比(80水浴下),表3在同一配方下不同水浴温度的反应情况对比,未能凝胶,未能凝胶,泡沫塑料的制备-结果讨论,不同物质的膨胀倍数图,泡沫塑料的制备-结果讨论,不同单体的力学性能-应力应变曲线,以CHP为引发剂制得的泡沫塑料的应力-应变曲线,以BPO为引发剂制得的泡沫塑料的应力-应变曲线,泡沫塑料的制备-结果讨论,不同引发剂-应力应变曲线,交联单体用苯乙烯、两种不同引发剂所得泡沫塑料的应力-应变曲线,交联单体用混合MMA/Styrene1：1、两种不同引发剂所得泡沫塑料的应力-应变线,泡沫塑料的制备-结果讨论,压缩后回弹体积,不同引发剂和不同交联单体对泡沫塑料的压缩50%后尺寸回复率的影响,在CHP引发下，用不同交联单体所得的泡沫塑料的立体显微镜图（放大64倍）,泡沫塑料的制备-结果讨论,单体：纯MMA,单体：苯乙烯：MMA=1:1,单体：纯苯乙烯,泡沫塑料的制备-小结,(1)要制备大豆油基不饱和聚酯泡沫塑料，必须选择适当的反应配方(2)利用了合适的引发剂和发泡剂,制成了目标产品(3)通过改变引发剂的种类和交联单体的种类,调节大豆油基不饱和聚酯泡沫塑料的力学性能，膨胀程度，泡孔结构等,初步做到了用分子结构调节泡沫塑料性能的尝试,实验总结,探索性课题:完成了丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO),根据本实验的情况,对已有的方法进行了改进.制成了丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO)为基体的不饱和聚酯泡沫塑料,并对其进行测试,对控制其制品性能有初步的掌握.,2005.5,中山大学第五届创新基金答辩论文,实验展望,尝试多种类型的发泡方法(发泡剂,工艺等)对泡沫塑料进行更多的表征(分子结构等)寻找标准化更高的工艺生产进行改性,功能化(如增强型泡沫塑料)对泡沫塑料的降解性能的研究,2005.5,中山大学第五届创新基金答辩