發(fā)布時(shí)間：2018-08-06 09:03

【摘要】：高分子材料在戶外使用過(guò)程中,長(zhǎng)期經(jīng)受太陽(yáng)光照射容易發(fā)生光降解反應(yīng),使材料的各項(xiàng)性能逐漸降低甚至失效,失去使用價(jià)值。木塑復(fù)合材料具有耐用、壽命長(zhǎng),比塑料硬度高,比木材尺寸穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn),隨著木塑復(fù)合材料的戶外應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,它對(duì)紫外光的耐受力越來(lái)越受到關(guān)注。為了延長(zhǎng)材料的使用壽命,在制備材料的過(guò)程中添加光穩(wěn)定劑是一種行之有效的方法。一般低分子光穩(wěn)定劑在熱加工時(shí)易發(fā)生熱分解揮發(fā),使用過(guò)程中也容易發(fā)生遷移,高分子光穩(wěn)定劑可以克服低分子光穩(wěn)定劑易分解與易遷移等缺陷,能更加有效地延長(zhǎng)材料的使用壽命。本文采用催化酯化法,將2,4-二羥基二苯甲酮(UV0)、2(2,4-二羥基苯基)2H-苯并三唑(UVP)、聚乙二醇單甲醚(mPEG2000)與丙烯酰氯反應(yīng)得到可聚合型單體2-羥基-4-丙烯酸酯基二苯甲酮(HABP)、2(2-羥基-4-丙烯酸酯基苯基)2H-苯并三唑(HAPBT)和聚乙二醇單甲醚丙烯酸酯(EGA);將正十八醇(SA)與丙烯酸反應(yīng)得到可聚合型單體十八醇丙烯酸酯(OA);采用催化酯交換法,將2,2,6,6-四甲基哌啶醇(TMP)與甲基丙烯酸甲酯反應(yīng)得到可聚合型單體2,2,6,6-四甲基-4-甲基丙烯酸酯基哌啶醇(MTMP);采用催化酯化法,將mPEG2000、TMP和馬來(lái)酸酐(MAH)反應(yīng)制得TMP-MF-mPEG2000。通過(guò)紅外光譜(FT-IR)、核磁氫譜(1H-NMR)和紫外光譜(UV-Vis)表征產(chǎn)物結(jié)構(gòu),證實(shí)了產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)正確。以habp、mtmp、ega、oa、tmp-mf-mpeg2000以及苯乙烯(st)六種單體為原料,偶氮二異丁腈為引發(fā)劑,通過(guò)溶液共聚合成了四種含有二苯甲酮結(jié)構(gòu)的復(fù)合型高分子光穩(wěn)定劑p(habp-co-mtmp-co-oa-co-ega)、p(habp-co-mtmp-co-oa)、p(habp-co-mtmp-co-ega)、p(tmp-mf-mpeg-co-habp-co-st);另外以hapbt、mtmp、ega、oa為原料,偶氮二異丁腈為引發(fā)劑,溶液共聚合成了含有苯并三唑結(jié)構(gòu)的復(fù)合型高分子型光穩(wěn)定劑p(hapbt-co-mtmp-co-oa-co-ega)、p(hapbt-co-mtmp-co-oa)和p(hapbt-co-mtmp-co-ega)。通過(guò)1h-nmr、ft-ir、uv-vis、熱重分析(tg)等測(cè)試手段,對(duì)合成的高分子光穩(wěn)定劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征確定,并研究了其熱分解性能。將上述合成的高分子光穩(wěn)定劑中的6種分別應(yīng)用于pvc、劍麻纖維/pvc、劍麻纖維/pp、劍麻纖維/pe高分子材料中,考察紫外光光穩(wěn)定效果。同時(shí)將低分子光穩(wěn)定劑uv-0、uv-p、tmp以同等比例分別添加到pvc、劍麻纖維/pvc、劍麻纖維/pp、劍麻纖維/pe中,進(jìn)行對(duì)比研究,按照gbt1040.4-2006國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工加速光老化試驗(yàn),通過(guò)掃描電鏡(sem)、拉伸性能測(cè)試、衰減全反射紅外(atr-ir)、接觸角測(cè)試、水萃取實(shí)驗(yàn)、熱壓遷移性能實(shí)驗(yàn)和差示掃描量熱分析(dsc)研究了材料在光老化作用下發(fā)生破壞的規(guī)律。結(jié)果表明,高分子化的光穩(wěn)定劑在添加量(按有效成分計(jì))與低分子光穩(wěn)定劑相同的條件下,效果明顯比低分子光穩(wěn)定劑更好。熱壓遷移性能測(cè)試結(jié)果表明,我們所合成的高分子光穩(wěn)定劑比低分子光穩(wěn)定劑有較好的耐遷移性能;熱失重?cái)?shù)據(jù)表明高分子光穩(wěn)定劑有較高的熱分解溫度,可以明顯改善低分子光穩(wěn)定劑熱分解溫度低等不足,其中P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-EGA)的熱分解溫度最高,可達(dá)到365℃。本文所合成的幾種高分子型光穩(wěn)定劑,綜合各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果,表明共聚物中含有EGA結(jié)構(gòu)的紫外光光穩(wěn)定效果要優(yōu)于含有OA結(jié)構(gòu)的,而四元共聚的產(chǎn)物的紫外光光穩(wěn)定效果比三元共聚產(chǎn)物都要好。本文對(duì)復(fù)合型高分子光穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用進(jìn)行了有益的探索,為塑料光穩(wěn)定劑的研究與應(yīng)用提供了一定的參考價(jià)值。
[Abstract]:During the outdoor use of polymer materials, the long-term exposure to the sun light is easy to take place in the photodegradation reaction. The properties of the materials are gradually reduced, even invalidation and loss of use value. The wood plastic composite material has a series of advantages, such as durable, long life, higher hardness than plastic, better than wood size stability, and with wood plastic composite materials households. In order to prolong the life of the material, it is an effective method to add light stabilizer in the process of preparing materials. The general low molecular light stabilizer is prone to thermal decomposition and volatilization in the process of hot processing, and it is easy to migrate and high marks in the process of use. In this paper, 2,4- two hydroxy two benzophenone (UV0), 2 (2,4- two hydroxyphenyl) 2H- benzo and three azole (UVP), polyglycol monomethyl ether (mPEG2000) and acroleyl chloride can be polymerized by catalytic esterification. Type monomers 2- hydroxyl -4- acrylate based two benzophenone (HABP), 2 (2- hydroxy -4- acrylate based phenyl) 2H- benzo three azole (HAPBT) and polyethylene glycol monomethyl ether acrylate (EGA); polymerizable monomer eighteen alcohol acrolein (OA) was obtained by reaction of eighteen alcohol (SA) with acrylic acid; 2,2,6,6- four methylpiperidine (TMP) was used in catalytic transesterification. Polymerizable monomer 2,2,6,6- four methyl -4- methacrylate base piperidine (MTMP) was obtained from methyl methacrylate, and the product structure was characterized by the reaction of mPEG2000, TMP and maleic anhydride (MAH) with mPEG2000, TMP and maleic anhydride (MAH) by catalytic esterification, and the product was characterized by nuclear magnetic hydrogen spectrum (1H-NMR) and UV spectrum (UV-Vis), and the product was confirmed. The six monomers of habp, MTMP, EGA, OA, tmp-mf-mpeg2000 and styrene (st) are used as raw materials and azo two isobutadionitrile as initiator, and four compound polymer light stabilizers, P (habp-co-mtmp-co-oa-co-ega) containing two benzophenone structures, P (habp-co-mtmp-co-oa), P (habp-co-mtmp-co-ega), are synthesized by solution copolymerization. Mf-mpeg-co-habp-co-st); in addition, with hapbt, MTMP, EGA, OA as raw materials, azo two Ding Jing as initiator, a composite polymer light stabilizer containing benzo and three azole, P (hapbt-co-mtmp-co-oa-co-ega), P (hapbt-co-mtmp-co-oa) and P (hapbt-co-mtmp-co-ega), is synthesized by solution copolymerization. The structure of the synthesized polymer light stabilizer was characterized and its thermal decomposition performance was studied. 6 kinds of polymer light stabilizers were applied to PVC, sisal fiber /pvc, sisal fiber /pp, and sisal fiber /pe polymer to observe UV light stabilization and low molecular light stability. UV-0, UV-P, TMP were added to PVC, sisal fiber /pvc, sisal fiber /pp, sisal fiber /pe, and the artificial accelerated photoaging test was carried out according to gbt1040.4-2006 international standard, through the scanning electron microscope (SEM), tensile properties test, attenuated total reflection infrared (ATR-IR), contact angle test, water extraction experiment, hot pressing. Mobility test and differential scanning calorimetry (DSC) study the law of material damage under photoaging. The results show that high molecular light stabilizers are better than low molecular light stabilizers in the same conditions as low molecular light stabilizers. It is clear that the polymer light stabilizer has better transport resistance than low molecular light stabilizer. Thermal weight loss data shows that high molecular light stabilizer has high thermal decomposition temperature and can obviously improve low molecular light stabilizer, low thermal decomposition temperature, and P (HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-EGA) has the highest thermal decomposition temperature. Several high molecular light stabilizers synthesized in this paper have been synthesized in this paper. The results show that the UV light stabilization effect of EGA structure in the copolymer is better than that of the OA structure, while the UV light stabilization effect of the product of the four element copolymerization is better than that of the three element copolymers. The preparation and application have made some beneficial explorations, providing some reference value for the research and application of plastic light stabilizers.
【學(xué)位授予單位】：廣西師范學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB33;TQ314.245.2

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本文編號(hào)：2167218