סינטעז און קעראַקטעריסטיקס פון בוטאַן סולפאָנאַטע סעללולאָסע יטער וואַסער רעדוסער

מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס (מקק) מיט אַ באַשטימט גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן באקומען דורך זויער כיידראַלאַסאַס פון סעליאַלאָוס וואַטע פּאַפּ איז געניצט ווי רוי מאַטעריאַל. אונטער די אַקטאַוויישאַן פון סאָדיום כיידראַקסייד, עס איז געווען ריאַקטאַד מיט 1,4-בוטאַן סולטאָן (BS) צו באַקומען אַ סעליאַלאָוס בוטיל סולפאָנאַט (סבק) וואַסער רעדוסער מיט גוט וואַסער סאָלוביליטי איז דעוועלאָפּעד. די פּראָדוקט סטרוקטור איז קעראַקטערייזד דורך ינפרערעד ספּעקטראַסקאָפּי (FT-IR), יאָדער מאַגנעטיק אפקלאנג ספּעקטראָסקאָפּי (נמר), סקאַנינג עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (SEM), X-Ray דיפפראַקשאַן (XRD) און אנדערע אַנאַליסיס מעטהאָדס, און די פּאַלימעראַזיישאַן גראַד, רוי מאַטעריאַל פאַרהעלטעניש, און אָפּרוף פון MCC זענען ינוועסטאַגייטאַד. יפעקץ פון סינטעטיש פּראָצעס טנאָים אַזאַ ווי טעמפּעראַטור, אָפּרוף צייט און טיפּ פון סאַספּענשאַן אַגענט אויף די וואַסער רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז: ווען דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון די רוי מאַטעריאַל MCC איז 45, די מאַסע פאַרהעלטעניש פון די רעאַקטאַנץ איז: אַגו (סעללולאָסע גלוקאָסידע אַפּאַראַט): n (נאַאָה): n (בס) = 1.0: 2.1: 2.2, די סאַספּענשאַן אַגענט איז יסאָפּראָפּאַנאָל, די אַקטאַוויישאַן צייט פון די רוי מאַטעריאַל אין צימער טעמפּעראַטור איז 2 שעה, און די סינטעז צייט פון די פּראָדוקט איז 5 שעה. ווען די טעמפּעראַטור איז 80 ° C, די באקומען פּראָדוקט האט די העכסטן גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּעס, און די פּראָדוקט האט די בעסטער וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג.

שליסל ווערטער:סעליאַלאָוס; סעליאַלאָוס בוטילסולפאָנאַט; וואַסער רידוסינג אַגענט; וואַסער רידוסינג פאָרשטעלונג

1,הקדמה

באַטאָנען סופּערפּלאַסטיסיזער איז איינער פון די ינדיספּענסאַבאַל קאַמפּאָונאַנץ פון מאָדערן באַטאָנען. עס איז פּונקט ווייַל פון די אויסזען פון וואַסער רידוסינג אַגענט אַז די הויך ווערקאַביליטי, גוט געווער און אפילו הויך שטאַרקייַט פון באַטאָנען קענען זיין געראַנטיד. די איצט וויידלי געוויינט וואַסער רעדוסער מיט הויך עפעקטיווקייַט אַרייַננעמען די פאלגענדע קאַטעגאָריעס: נאַפטהאַלענע-באזירט וואַסער רעדוסער (SNF), סולפאָנאַטעד מעלאַמינע סמאָלע-באזירט וואַסער רעדוסער (SMF), סולפאַמייט-באזירט וואַסער רעדוסער (אַספּ), מאַדאַפייד ליגנאָסולפאָנאַטע סופּערפּלאַסטיסיזער ( ML), און פּאָליקאַרבאָקסילאַטע סופּערפּלאַסטיסיזער (פּיסי), וואָס איז דערווייַל ריסערטשט מער אַקטיוולי. אַנאַלייזינג די סינטעז פּראָצעס פון וואַסער רעדוסער, רובֿ פון די פריערדיקע בעקאַבאָלעדיק קאַנדאַנסייט וואַסער רעדוסער נוצן פאָרמאַלדאַכייד מיט אַ שטאַרק בייַסיק שמעקן ווי רוי מאַטעריאַל פֿאַר פּאָליקאַנדענסיישאַן אָפּרוף, און די סולפאָנאַטיאָן פּראָצעס איז בכלל דורכגעקאָכט מיט העכסט קעראָוסיוו פיומינג סאַלפיוריק זויער אָדער קאַנסאַנטרייטאַד סאַלפיוריק זויער. דאָס וועט ינעוואַטאַבלי פאַרשאַפן אַדווערס יפעקץ אויף טוערס און די אַרומיק סוויווע, און וועט אויך דזשענערייט אַ גרויס סומע פון ​​וויסט רעזאַדו און וויסט פליסיק, וואָס איז נישט קאַנדוסיוו צו סאַסטיינאַבאַל אַנטוויקלונג; אָבער, כאָטש פּאָליקאַרבאָקסילאַטע וואַסער רעדוסערז האָבן די אַדוואַנטידזשיז פון קליין באַטאָנען אָנווער איבער צייַט, נידעריק דאָוסאַדזש, גוט לויפן, עס האט די אַדוואַנטידזשיז פון הויך געדיכטקייַט און קיין טאַקסיק סאַבסטאַנסיז אַזאַ ווי פאָרמאַלדאַכייד, אָבער עס איז שווער צו העכערן עס אין טשיינאַ רעכט צו דער הויך. פּרייַז. פון די אַנאַליסיס פון די מקור פון רוי מאַטעריאַלס, עס איז נישט שווער צו געפֿינען אַז רובֿ פון די אויבן-דערמאנט וואַסער רעדוסער זענען סינטאַסייזד באזירט אויף פּעטראָוקעמיקאַל פּראָדוקטן / ביי-פּראָדוקטן, בשעת נאַפט, ווי אַ ניט-רינואַבאַל מיטל, איז ינקריסינגלי קנאַפּ און זייַן פּרייַז איז קעסיידער רייזינג. דעריבער, ווי צו נוצן ביליק און שעפעדיק נאַטירלעך רינואַבאַל רעסורסן ווי רוי מאַטעריאַלס צו אַנטוויקלען נייַ הויך-פאָרשטעלונג באַטאָנען סופּערפּלאַסטיסיזערס איז געווארן אַ וויכטיק פאָרשונג ריכטונג פֿאַר באַטאָנען סופּערפּלאַסטיסיזערס.

סעללולאָסע איז אַ לינעאַר מאַקראָמאָלעקולע געשאפן דורך קאַנעקטינג פילע ד-גלוקאָפּיראַנאָסע מיט β-(1-4) גלייקאַסאַד קייטן. עס זענען דריי הידראָקסיל גרופּעס אויף יעדער גלוקאָפּיראַנאָסיל רינג. געהעריק באַהאַנדלונג קענען באַקומען אַ זיכער ריאַקטיוואַטי. אין דעם פּאַפּיר, סעליאַלאָוס וואַטע פּאַפּ איז געניצט ווי דער ערשט רוי מאַטעריאַל, און נאָך זויער כיידראַלאַסאַס צו קריגן מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס מיט אַ פּאַסיק גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן, עס איז אַקטיווייטיד דורך סאָדיום כיידראַקסייד און ריאַקטאַד מיט 1,4-בוטיין סולטאָן צו צוגרייטן בוטיל סולפאָנאַט זויער. סעליאַלאָוס יטער סופּערפּלאַסטיסיזער, און די ינפלואַנסינג סיבות פון יעדער אָפּרוף זענען דיסקאַסט.

2. עקספּערימענט

2.1 רוי מאַטעריאַלס

סעללולאָסע וואַטע פּאַפּ, פּאַלימעראַזיישאַן גראַד 576, קסינדזשיאַנג אַויאַנג טעכנאָלאָגיע קאָו, לטד; 1,4-בוטיין סולטאָן (בס), ינדאַסטריאַל מיינונג, געשאפן דורך שאַנגהאַי דזשיאַטשען כעמישער קאָו, לטד; 52.5ר פּראָסט פּאָרטלאַנד צעמענט, ורומקי צוגעשטעלט דורך די צעמענט פאַבריק; טשיינאַ יסאָ נאָרמאַל זאַמד, געשאפן דורך Xiamen Ace Ou Standard Sand Co., Ltd.; סאָדיום כיידראַקסייד, הידראָטשלאָריק זויער, יסאָפּראָפּאַנאָל, אַנהידראָוס מעטאַנאָל, עטאַל אַסאַטייט, n-בוטאַנאָל, נאַפט יטער, אאז"ו ו, זענען אַלע אַנאַליטיש ריין, קאמערשעל בנימצא.

2.2 עקספּערימענטאַל אופֿן

וועגן אַ געוויסע סומע פון ​​וואַטע פּאַפּ און מאָל עס רעכט, שטעלן עס אין אַ דריי-האַלדז פלאַש, לייגן אַ זיכער קאַנסאַנטריישאַן פון צעפירן הידראָטשלאָריק זויער, קאָך צו היץ אַרויף און כיידראַלייזד פֿאַר אַ זיכער צייט, קיל צו צימער טעמפּעראַטור, פילטער, וואַשן מיט וואַסער ביז נייטראַל, און וואַקוום טרוקן ביי 50 ° C צו באַקומען נאָך מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס רוי מאַטעריאַלס מיט פאַרשידענע גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן, מעסטן זייער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן לויט די ליטעראַטור, שטעלן עס אין אַ דריי-האַלדז אָפּרוף פלאַש, ופהענגען עס מיט אַ סאַספּענשאַן אַגענט 10 מאל זייַן מאַסע, לייגן אַ זיכער סומע פון ​​סאָדיום כיידראַקסייד ייקוויאַס לייזונג אונטער סטערינג, קאָך און אַקטאַווייט אין צימער טעמפּעראַטור פֿאַר אַ זיכער צייט, לייגן די קאַלקיאַלייטיד סומע פון ​​1,4-בוטיין סולטאָן (BS), היץ אַרויף צו דער אָפּרוף טעמפּעראַטור, רעאַגירן ביי קעסיידערדיק טעמפּעראַטור פֿאַר אַ זיכער צייט, קיל די פּראָדוקט צו צימער טעמפּעראַטור, און קריגן די גראָב פּראָדוקט דורך סאַקשאַן פילטריישאַן. שווענקען מיט וואַסער און מעטאַנאַל פֿאַר 3 מאל, און פילטער מיט סאַקשאַן צו באַקומען די לעצט פּראָדוקט, ניימלי סעליאַלאָוס בוטילסולפאָנאַט וואַסער רעדוסער (סבק).

2.3 פּראָדוקט אַנאַליסיס און כאַראַקטעריזיישאַן

2.3.1 באַשטימונג פון פּראָדוקט שוועבל אינהאַלט און כעזשבן פון סאַבסטיטושאַן גראַד

די FLASHEA-PE2400 עלעמענטאַל אַנאַליזער איז געניצט צו דורכפירן עלעמענטאַל אַנאַליסיס אויף די דאַר סעליאַלאָוס בוטיל סולפאָנאַט וואַסער רעדוסער פּראָדוקט צו באַשטימען די שוועבל אינהאַלט.

2.3.2 באַשטימונג פון פלוידאַטי פון מאָרטער

געמאסטן לויט צו 6.5 אין GB8076-2008. אַז איז, ערשטער מעסטן די וואַסער / צעמענט / נאָרמאַל זאַמד געמיש אויף די NLD-3 צעמענט מאָרטער פלוידאַטי טעסטער ווען די יקספּאַנשאַן דיאַמעטער איז (180 ± 2) מם. צעמענט, די געמאסטן בענטשמאַרק וואַסער קאַנסאַמשאַן איז 230 ג), און דעריבער לייגן אַ וואַסער רידוסינג אַגענט וועמענס מאַסע איז 1% פון די צעמענט מאַסע צו די וואַסער, לויט צו צעמענט / וואַסער רידוסינג אַגענט / נאָרמאַל וואַסער / נאָרמאַל זאַמד = 450 ג / 4.5 ג / 230 ג / די פאַרהעלטעניש פון 1350 ג איז געשטעלט אין אַ JJ-5 צעמענט מאָרטער מיקסער און סטערד יוואַנלי, און די יקספּאַנדיד דיאַמעטער פון די מאָרטער אויף די מאָרטער פלוידאַטי טעסטער איז געמאסטן, וואָס איז די געמאסטן מאָרטער פלוידאַטי.

2.3.3 פּראָדוקט כאַראַקטעריזיישאַן

דער מוסטער איז קעראַקטערייזד דורך FT-IR ניצן די EQUINOX 55 טיפּ פאָוריער יבערמאַכן ינפרערעד ספּעקטראָמעטער פון Bruker Company; די H NMR ספּעקטרום פון די מוסטער איז קעראַקטערייזד דורך די INOVA ZAB-HS פּלאָוו סופּערקאָנדוקטינג יאָדער מאַגנעטיק אפקלאנג קיילע פון ​​​​Varian Company; די מאָרפאָלאָגי פון די פּראָדוקט איז באמערקט אונטער אַ מיקראָסקאָפּ; XRD אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט אויף דער מוסטער דורך ניצן אַן X-Ray דיפפראַקטאָמעטער פון MAC Company M18XHF22-SRA.

3. רעזולטאַטן און דיסקוסיע

3.1 טשאַראַקטעריזאַטיאָן רעזולטאַטן

3.1.1 FT-IR כאַראַקטעריזיישאַן רעזולטאַטן

ינפרערעד אַנאַליסיס איז געפירט אויס אויף די רוי מאַטעריאַל מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס מיט אַ גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן דפּ = 45 און די פּראָדוקט SBC סינטאַסייזד פון דעם רוי מאַטעריאַל. זינט די אַבזאָרפּשאַן פּיקס פון SC און SH זענען זייער שוואַך, זיי זענען נישט פּאַסיק פֿאַר לעגיטימאַציע, בשעת S=O האט אַ שטאַרק אַבזאָרפּשאַן שפּיץ. דעריבער, צי עס איז אַ סולפאָניק זויער גרופּע אין די מאָלעקולאַר סטרוקטור קענען זיין באשלאסן דורך באַשטעטיקן די עקזיסטענץ פון די S=O שפּיץ. דאָך, אין די סעליאַלאָוס ספּעקטרום, עס איז אַ שטאַרק אַבזאָרפּשאַן שפּיץ אין אַ כוואַליע נומער פון 3344 סענטימעטער-1, וואָס איז אַטריביאַטאַד צו די כיידראַקסיל סטרעטשינג ווייבריישאַן שפּיץ אין סעליאַלאָוס; די שטארקער אַבזאָרפּשאַן שפּיץ ביי אַ כוואַליע נומער פון 2923 סענטימעטער -1 איז די סטרעטשינג ווייבריישאַן שפּיץ פון מעטהילענע (-טש2). ווייבריישאַן שפּיץ; די סעריע פון ​​באַנדס קאַמפּאָוזד פון 1031, 1051, 1114 און 1165קם-1 פאַרטראַכטנ זיך די אַבזאָרפּשאַן שפּיץ פון כיידראָקסיל סטרעטשינג ווייבריישאַן און די אַבזאָרפּשאַן שפּיץ פון יטער בונד (COC) בענדינג ווייבריישאַן; די כוואַליע נומער 1646קם-1 ריפלעקס די הידראָגען געשאפן דורך הידראָקסיל און פריי וואַסער די שפּיץ אַבזאָרפּשאַן פון די בונד; די באַנד פון 1432 ~ 1318 סענטימעטער -1 ריפלעקס די עקזיסטענץ פון סעליאַלאָוס קריסטאַל סטרוקטור. אין די יר ספּעקטרום פון SBC, די ינטענסיטי פון די באַנדע 1432 ~ 1318cm-1 וויקאַנז; בשעת די ינטענסיטי פון די אַבזאָרפּשאַן שפּיץ ביי 1653 סענטימעטער -1 ינקריסיז, וואָס ינדיקייץ אַז די פיייקייט צו פאָרעם הידראָגען קייטן איז געשטארקט; 1040, 605cm-1 איז שטארקער אַבזאָרפּשאַן פּיקס, און די צוויי זענען נישט שפיגלט אין די ינפרערעד ספּעקטרום פון סעליאַלאָוס, די ערשטע איז די כאַראַקטעריסטיש אַבזאָרפּשאַן שפּיץ פון די S=O בונד, און די יענער איז די כאַראַקטעריסטיש אַבזאָרפּשאַן שפּיץ פון די SO בונד. באַזירט אויף די אויבן אַנאַליסיס, עס קענען זיין געזען אַז נאָך די עטהעראַפאַקיישאַן אָפּרוף פון סעליאַלאָוס, עס זענען סולפאָניק זויער גרופּעס אין זייַן מאָלעקולאַר קייט.

3.1.2 ה נמר כאַראַקטעריזיישאַן רעזולטאַטן

די H NMR ספּעקטרום פון סעליאַלאָוס בוטיל סולפאָנאַט קענען זיין געזען: אין γ=1.74 ~ 2.92 איז די הידראָגען פּראָטאָן כעמישער יבעררוק פון סיקלאָבוטיל, און אין γ=3.33 ~ 4.52 איז די סעליאַלאָוס אַנהידראָגלוקאָוס אַפּאַראַט די כעמישער יבעררוק פון די זויערשטאָף פּראָטאָן אין γ=4.52 ~6 איז די כעמישער יבעררוק פון די מעטהילענע פּראָטאָן אין די בוטילסולפאָניק זויער גרופּע פארבונדן צו זויערשטאָף, און עס איז קיין שפּיץ ביי γ=6~7, וואָס ינדיקייץ אַז די פּראָדוקט איז נישט.

3.1.3 סעם כאַראַקטעריזיישאַן רעזולטאַטן

סעם אָבסערוואַציע פון ​​סעליאַלאָוס וואַטע פּאַפּ, מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס און פּראָדוקט סעליאַלאָוס בוטילסולפאָנאַטע. דורך אַנאַלייזינג די סעם אַנאַליסיס רעזולטאַטן פון סעליאַלאָוס וואַטע פּאַפּ, מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס און די פּראָדוקט סעליאַלאָוס בוטאַנעסולפאָנאַט (סבק), עס איז געפונען אַז די מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס באקומען נאָך כיידראַלאַסאַס מיט הקל קענען באטייטיק טוישן די סטרוקטור פון סעליאַלאָוס פייבערז. די פייבראַס סטרוקטור איז חרובֿ, און פייַן אַגגלאָמערייטיד סעליאַלאָוס פּאַרטיקאַלז זענען באקומען. די SBC באקומען דורך ווייַטער ריאַקטינג מיט BS האט קיין פייבראַס סטרוקטור און בייסיקלי פארוואנדלען אין אַ אַמאָרפאַס סטרוקטור, וואָס איז וווילטויק צו זייַן דיסאַלושאַן אין וואַסער.

3.1.4 XRD קעראַקטעריסטיקס רעזולטאַטן

די קריסטאַלינאַס פון סעליאַלאָוס און זייַן דעריוואַטיווז רעפערס צו דער פּראָצענט פון די קריסטאַליין געגנט געשאפן דורך די סטרוקטור פון סעליאַלאָוס אַפּאַראַט אין דער גאנצער. ווען סעליאַלאָוס און זייַן דעריוואַטיווז פאָרן אַ כעמישער רעאַקציע, די הידראָגען-בונדן אין די מאַלאַקיולז און צווישן מאַלאַקיולז זענען חרובֿ, און די קריסטאַליין געגנט וועט ווערן אַן אַמאָרפאַס געגנט, און דערמיט רעדוצירן די קריסטאַלינאַס. דעריבער, דער ענדערונג אין קריסטאַלינאַס איידער און נאָך דער אָפּרוף איז אַ מאָס פון סעליאַלאָוס איינער פון די קרייטיריאַ צו אָנטייל נעמען אין דער ענטפער אָדער נישט. XRD אַנאַליסיס איז געווען דורכגעקאָכט אויף מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס און די פּראָדוקט סעליאַלאָוס בוטאַנעסולפאָנאַטע. מען קען זען אין פאַרגלייַך אַז נאָך עטהעראַפאַקיישאַן, די קריסטאַלינאַס ענדערט זיך פונדאַמענטאַלי, און די פּראָדוקט איז גאָר פארוואנדלען אין אַ אַמאָרפאַס סטרוקטור, אַזוי אַז עס קענען זיין צעלאָזן אין וואַסער.

3.2 די ווירקונג פון די גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון רוי מאַטעריאַלס אויף די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט

די פלוידאַטי פון די מאָרטער גלייַך ריפלעקס די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט, און די שוועבל צופרידן פון די פּראָדוקט איז איינער פון די מערסט וויכטיק סיבות וואָס ווירקן די פלוידאַטי פון די מאָרטער. די פלוידאַטי פון די מאָרטער מיטלען די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט.

נאָך טשאַנגינג די כיידראַלאַסאַס אָפּרוף טנאָים צו צוגרייטן MCC מיט פאַרשידענע גראַדעס פון פּאַלימעראַזיישאַן, לויט די אויבן אופֿן, אויסקלייַבן אַ זיכער סינטעז פּראָצעס צו צוגרייטן SBC פּראָדוקטן, מעסטן די שוועבל אינהאַלט צו רעכענען די פּראָדוקט סאַבסטיטושאַן גראַד און לייגן די SBC פּראָדוקטן צו די וואַסער / צעמענט / נאָרמאַל זאַמד מיקסינג סיסטעם מעסטן די פלוידאַטי פון די מאָרטער.

עס קענען זיין געזען פֿון די יקספּערמענאַל רעזולטאטן אַז אין די פאָרשונג קייט, ווען די פּאַלימעראַזיישאַן גראַד פון די מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס רוי מאַטעריאַל איז הויך, די שוועבל אינהאַלט (סאַבסיטטיאָן גראַד) פון די פּראָדוקט און די פלוידאַטי פון די מאָרטער זענען נידעריק. דאָס איז ווייַל: די מאָלעקולאַר וואָג פון די רוי מאַטעריאַל איז קליין, וואָס איז קאַנדוסיוו צו די מונדיר מיקסינג פון די רוי מאַטעריאַל און די דורכדרונג פון עטהעריפיקאַטיאָן אַגענט, דערמיט ימפּרוווינג די גראַד פון עטהעריפיקאַטיאָן פון די פּראָדוקט. אָבער, די פּראָדוקט וואַסער רעדוקציע קורס טוט נישט העכערונג אין אַ גלייַך שורה מיט די פאַרקלענערן פון די גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון רוי מאַטעריאַלס. די יקספּערמענאַל רעזולטאַטן ווייַזן אַז די מאָרטער פלוידאַטי פון די צעמענט מאָרטער געמיש געמישט מיט SBC צוגעגרייט דורך ניצן מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס מיט אַ גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן דפּ <96 (מאָלעקולאַר וואָג <15552) איז גרעסער ווי 180 מם (וואָס איז גרעסער ווי אַז אָן וואַסער רעדוסער) . בענטשמאַרק פלוידאַטי), וואָס ינדיקייץ אַז SBC קענען זיין צוגעגרייט דורך ניצן סעליאַלאָוס מיט אַ מאָלעקולאַר וואָג פון ווייניקער ווי 15552, און אַ זיכער וואַסער רידוסינג קורס קענען זיין באקומען; סבק איז צוגעגרייט דורך ניצן מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס מיט אַ גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון 45 (מאָלעקולאַר וואָג: 7290), און צוגעגעבן צו די באַטאָנען געמיש, די געמאסטן פלוידאַטי פון די מאָרטער איז דער גרעסטער, אַזוי עס איז געהאלטן אַז סעליאַלאָוס מיט אַ גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן. פון וועגן 45 איז מערסט פּאַסיק פֿאַר דער צוגרייטונג פון סבק; ווען דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון רוי מאַטעריאַלס איז גרעסער ווי 45, די פלוידאַטי פון די מאָרטער ביסלעכווייַז דיקריסאַז, וואָס מיטל אַז די וואַסער רידוסינג קורס דיקריסאַז. דאָס איז ווייַל ווען די מאָלעקולאַר וואָג איז גרויס, אויף די איין האַנט, די וויסקאָסיטי פון די געמיש סיסטעם וועט פאַרגרעסערן, די דיספּערסיאָן יונאַפאָרמאַטי פון די צעמענט וועט זיין דיטיריערייטיד און די דיספּערשאַן אין באַטאָנען וועט זיין פּאַמעלעך, וואָס וועט ווירקן די דיספּערשאַן ווירקונג; אויף די אנדערע האַנט, ווען די מאָלעקולאַר וואָג איז גרויס, די מאַקראָמאָלעקולעס פון די סופּערפּלאַסטיסיזער זענען אין אַ טראַפ - שפּול קאַנפאָרמיישאַן, וואָס איז לעפיערעך שווער צו אַדסאָרב אויף די ייבערפלאַך פון צעמענט פּאַרטיקאַלז. אבער ווען דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון די רוי מאַטעריאַל איז ווייניקער ווי 45, כאָטש די שוועבל אינהאַלט (סאַבסיטטיאָן גראַד) פון די פּראָדוקט איז לעפיערעך גרויס, די פלוידאַטי פון די מאָרטער געמיש אויך הייבט צו פאַרמינערן, אָבער די פאַרקלענערן איז זייער קליין. די סיבה איז אַז ווען די מאָלעקולאַר וואָג פון די וואַסער רידוסינג אַגענט איז קליין, כאָטש די מאָלעקולאַר דיפיוזשאַן איז גרינג און האט גוט וועטטאַביליטי, די אַדסאָרפּטיאָן פאַסטנאַס פון די מאַלאַקיול איז גרעסער ווי די פון די מאַלאַקיולז, און די וואַסער אַריבערפירן קייט איז זייער קורץ, און די רייַבונג צווישן די פּאַרטיקאַלז איז גרויס, וואָס איז שעדלעך צו באַטאָנען. די דיספּערסיאָן ווירקונג איז נישט ווי גוט ווי די וואַסער רעדוסער מיט אַ גרעסערע מאָלעקולאַר וואָג. דעריבער, עס איז זייער וויכטיק צו קאָנטראָלירן די מאָלעקולאַר וואָג פון חזיר פּנים (סעללולאָסע אָפּשניט) רעכט צו פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון די וואַסער רעדוסער.

3.3 די ווירקונג פון אָפּרוף טנאָים אויף די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט

עס איז געפונען דורך יקספּעראַמאַנץ אַז אין אַדישאַן צו דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון MCC, די פאַרהעלטעניש פון רעאַקטאַנץ, אָפּרוף טעמפּעראַטור, אַקטאַוויישאַן פון רוי מאַטעריאַלס, פּראָדוקט סינטעז צייט און טיפּ פון סאַספּענשאַן אַגענט אַלע ווירקן די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט.

3.3.1 רעאַקטאַנט פאַרהעלטעניש

(1) די דאָוסאַדזש פון בס

אונטער די באדינגונגען באשלאסן דורך אנדערע פּראָצעס פּאַראַמעטערס (דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון MCC איז 45, n (MCC): n (NaOH) = 1: 2.1, די סאַספּענשאַן אַגענט איז יסאָפּראָפּאַנאָל, די אַקטאַוויישאַן צייט פון סעליאַלאָוס אין צימער טעמפּעראַטור איז 2 שעה. סינטעז טעמפּעראַטור איז 80 ° C, און די סינטעז צייט 5 שעה), צו ויספאָרשן די ווירקונג פון די סומע פון ​​עטהעריפיקאַטיאָן אַגענט 1,4-בוטיין סולטאָן (BS) אויף דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּעס פון די פּראָדוקט און די פלוידאַטי פון די פּראָדוקט. מאָרטער.

עס קענען זיין געזען אַז ווי די סומע פון ​​BS ינקריסיז, דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּעס און די פלוידאַטי פון די מאָרטער פאַרגרעסערן באטייטיק. ווען די פאַרהעלטעניש פון BS צו MCC ריטשאַז 2.2: 1, די פלוידאַטי פון DS און די מאָרטער ריטשאַז די מאַקסימום. ווערט, עס איז געהאלטן אַז די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג איז דער בעסטער אין דעם צייַט. דע ר ב״ ס װער ט הא ט זי ך װײטע ר געמערט , או ן ס ײ דע ר פארבײטונ ג או ן ס ײ ד י פלײסטיקײ ט פו ן ד י מארטאר ן האב ן זי ך אנגעהויב ן פארמינערן . דאָס איז ווייַל ווען BS איז יבעריק, BS וועט רעאַגירן מיט NaOH צו דזשענערייט HO-(CH2)4SO3Na. דעריבער, דעם פּאַפּיר טשוזיז די אָפּטימאַל מאַטעריאַל פאַרהעלטעניש פון BS צו MCC ווי 2.2: 1.

(2) די דאָוסאַדזש פון נאַאָה

אונטער די באדינגונגען באשלאסן דורך אנדערע פּראָצעס פּאַראַמעטערס (דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון מקק איז 45, n (בס): n (מקק) = 2.2: 1. די סאַספּענשאַן אַגענט איז יסאָפּראָפּאַנאָל, די אַקטאַוויישאַן צייַט פון סעליאַלאָוס אין צימער טעמפּעראַטור איז 2ה, די סוספּענדינג אַגענט איז יסאָפּראָפּאַנאָל. סינטעז טעמפּעראַטור איז 80 ℃, און סינטעז צייַט 5 ה), צו פאָרשן די ווירקונג פון די סומע פון ​​סאָדיום כיידראַקסייד אויף דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּעס אין די פּראָדוקט און די פלוידאַטי פון די מאָרטער.

עס קענען זיין געזען אַז, מיט די פאַרגרעסערן פון די רעדוקציע סומע, דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון SBC ינקריסיז ראַפּאַדלי, און הייבט צו פאַרקלענערן נאָך דערגרייכן דעם העכסטן ווערט. דאָס איז ווייַל ווען די NaOH אינהאַלט איז הויך, עס זענען אויך פילע פריי באַסעס אין די סיסטעם, און די מאַשמאָעס פון זייַט ריאַקשאַנז ינקריסיז, ריזאַלטינג אין מער עטהעריפיקאַטיאָן אגענטן (BS) פּאַרטיסאַפּייטינג אין זייַט ריאַקשאַנז, דערמיט רידוסינג די גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון סולפאָניק. זויער גרופּעס אין די פּראָדוקט. אין אַ העכער טעמפּעראַטור, די בייַזייַן פון צו פיל נאַאָה וועט אויך דיגרייד די סעליאַלאָוס, און די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט וועט זיין אַפעקטאַד ביי אַ נידעריקער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן. לויט די יקספּערמענאַל רעזולטאַטן, ווען די מאָלאַר פאַרהעלטעניש פון NaOH צו MCC איז וועגן 2.1, דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן איז דער גרעסטער, אַזוי דעם פּאַפּיר דיטערמאַנז אַז די מאָלאַר פאַרהעלטעניש פון NaOH צו MCC איז 2.1:1.0.

3.3.2 ווירקונג פון אָפּרוף טעמפּעראַטור אויף פּראָדוקט וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג

אונטער די באדינגונגען באשלאסן דורך אנדערע פּראָצעס פּאַראַמעטערס (דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון MCC איז 45, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, די סוספּענדינג אַגענט איז יסאָפּראָפּאַנאָל, און די אַקטאַוויישאַן צייט פון סעליאַלאָוס אין צימער טעמפּעראַטור איז 2ה צייט 5ה), דער השפּעה פון סינטעז אָפּרוף טעמפּעראַטור אויף דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּעס אין די פּראָדוקט איז ינוועסטאַד.

עס קענען זיין געזען אַז ווען דער אָפּרוף טעמפּעראַטור ינקריסיז, די סולפאָניק זויער סאַבסטיטושאַן גראַד DS פון SBC ביסלעכווייַז ינקריסיז, אָבער ווען די אָפּרוף טעמפּעראַטור יקסידז 80 °C, DS ווייזט אַ דאַונווערד גאַנג. די עטהעריפיקאַטיאָן אָפּרוף צווישן 1,4-בוטאַנע סולטאָן און סעליאַלאָוס איז אַן ענדאָוטערמיק אָפּרוף, און ינקריסינג די אָפּרוף טעמפּעראַטור איז וווילטויק פֿאַר דער אָפּרוף צווישן עטהעריפיינג אַגענט און סעליאַלאָוס הידראָקסיל גרופּע, אָבער מיט די פאַרגרעסערן פון טעמפּעראַטור, די ווירקונג פון נאַאָה און סעליאַלאָוס ביסלעכווייַז ינקריסיז. . עס ווערט שטאַרק, קאָזינג די סעליאַלאָוס צו דיגרייד און פאַלן אַוועק, ריזאַלטינג אין אַ פאַרקלענערן אין די מאָלעקולאַר וואָג פון סעליאַלאָוס און די דור פון קליין מאָלעקולאַר שוגערז. דער אָפּרוף פון אַזאַ קליין מאַלאַקיולז מיט עטהעראַפייינג אגענטן איז לעפיערעך גרינג, און מער עטהעראַפייינג אגענטן וועט זיין קאַנסומד, אַפעקטינג די גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון די פּראָדוקט. דעריבער, דעם טעזיס האלט אַז די מערסט פּאַסיק אָפּרוף טעמפּעראַטור פֿאַר די עטהעריפיקאַטיאָן אָפּרוף פון בס און סעליאַלאָוס איז 80 ℃.

3.3.3 ווירקונג פון אָפּרוף צייט אויף פּראָדוקט וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג

דער אָפּרוף צייַט איז צעטיילט אין צימער טעמפּעראַטור אַקטאַוויישאַן פון רוי מאַטעריאַלס און קעסיידערדיק טעמפּעראַטור סינטעז צייַט פון פּראָדוקטן.

(1) צימער טעמפּעראַטור אַקטאַוויישאַן צייַט פון רוי מאַטעריאַלס

אונטער די אויבן אָפּטימאַל פּראָצעס טנאָים (מקק גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן איז 45, n(מקק):n(נאַאָה):ן(בס)=1:2.1:2.2, סאַספּענשאַן אַגענט איז יסאָפּראָפּאַנאָל, סינטעז אָפּרוף טעמפּעראַטור איז 80 °C, די פּראָדוקט קעסיידערדיק טעמפּעראַטור סינטעז צייַט 5 ה), פאָרשן די השפּעה פון צימער טעמפּעראַטור אַקטאַוויישאַן צייַט אויף דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון די פּראָדוקט בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּע.

עס קענען זיין געזען אַז דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון די בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּע פון ​​די פּראָדוקט SBC ינקריסיז ערשטער און דיקריסאַז מיט די פּראַלאָנגד אַקטאַוויישאַן צייט. די סיבה פֿאַר אַנאַליסיס קען זיין אַז מיט די פאַרגרעסערן פון די NaOH קאַמף צייט, די דערנידעריקונג פון סעליאַלאָוס איז ערנסט. פאַרמינערן די מאָלעקולאַר וואָג פון סעליאַלאָוס צו דזשענערייט קליין מאָלעקולאַר שוגערז. דער אָפּרוף פון אַזאַ קליין מאַלאַקיולז מיט עטהעראַפייינג אגענטן איז לעפיערעך גרינג, און מער עטהעראַפייינג אגענטן וועט זיין קאַנסומד, אַפעקטינג די גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון די פּראָדוקט. דעריבער, דעם פּאַפּיר האלט אַז די צימער טעמפּעראַטור אַקטאַוויישאַן צייַט פון רוי מאַטעריאַלס איז 2 שעה.

(2) פּראָדוקט סינטעז צייַט

אונטער די אָפּטימאַל פּראָצעס טנאָים אויבן, די ווירקונג פון אַקטאַוויישאַן צייט אין צימער טעמפּעראַטור אויף דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון די פּראָדוקט ס בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּע איז ינוועסטאַגייטאַד. עס קענען זיין געזען אַז מיט די פאַרלענגערונג פון די אָפּרוף צייט, דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן ערשטער ינקריסיז, אָבער ווען די אָפּרוף צייט ריטשאַז 5 שעה, די DS ווייזט אַ דאַונווערד גאַנג. דאָס איז שייַכות צו דער פריי באַזע פאָרשטעלן אין די עטעריפיקאַטיאָן אָפּרוף פון סעליאַלאָוס. אין העכער טעמפּעראַטורעס, די פאַרלענגערונג פון די אָפּרוף צייט פירט צו אַ פאַרגרעסערן אין די גראַד פון אַלקאַלי כיידראָוליסיס פון סעליאַלאָוס, אַ פאַרקירצן פון די סעליאַלאָוס מאָלעקולאַר קייט, אַ פאַרקלענערן אין די מאָלעקולאַר וואָג פון די פּראָדוקט און אַ פאַרגרעסערן אין זייַט ריאַקשאַנז, ריזאַלטינג אין סאַבסטיטושאַן. גראַד דיקריסאַז. אין דעם עקספּערימענט, די ידעאַל סינטעז צייט איז 5 שעה.

3.3.4 די ווירקונג פון די טיפּ פון סאַספּענשאַן אַגענט אויף די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט

אונטער די אָפּטימאַל פּראָצעס טנאָים (MCC פּאַלימעראַזיישאַן גראַד איז 45, n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, די אַקטאַוויישאַן צייַט פון רוי מאַטעריאַלס אין צימער טעמפּעראַטור איז 2ה, די קעסיידערדיק טעמפּעראַטור סינטעז צייט פון פּראָדוקטן איז 5 ה, און די סינטעז אָפּרוף טעמפּעראַטור 80 ℃), ריספּעקטיוולי קלייַבן יסאָפּראָפּאַנאָל, עטאַנאָל, n-בוטאַנאָל, עטאַל אַסאַטייט און נאַפט יטער ווי סאַספּענשאַן אגענטן, און דיסקוטירן זייער השפּעה אויף די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די פּראָדוקט.

דאָך, יסאָפּראָפּאַנאָל, n-בוטאַנאָל און עטאַל אַסאַטייט קענען אַלע זיין געוויינט ווי סאַספּענשאַן אַגענט אין דעם עטהעראַפאַקיישאַן אָפּרוף. די ראָלע פון ​​די סאַספּענשאַן אַגענט, אין אַדישאַן צו דיספּערסינג די רעאַקטאַנץ, קענען קאָנטראָלירן די אָפּרוף טעמפּעראַטור. די בוילינג פונט פון יסאָפּראָפּאַנאָל איז 82.3 °C, אַזוי יסאָפּראָפּאַנאָל איז געניצט ווי אַ סאַספּענשאַן אַגענט, די טעמפּעראַטור פון די סיסטעם קענען זיין קאַנטראָולד לעבן דער אָפּטימום אָפּרוף טעמפּעראַטור, און דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּעס אין די פּראָדוקט און די פלוידאַטי פון די פּראָדוקט. מאָרטער זענען לעפיערעך הויך; בשעת די בוילינג פונט פון עטאַנאָל איז אויך הויך נידעריק, דער אָפּרוף טעמפּעראַטור טוט נישט טרעפן די באדערפענישן, דער גראַד פון סאַבסטיטושאַן פון בוטאַנעסולפאָניק זויער גרופּעס אין די פּראָדוקט און די פלוידאַטי פון די מאָרטער זענען נידעריק; נאַפט יטער קען אָנטייל נעמען אין דער אָפּרוף, אַזוי קיין דיספּערסט פּראָדוקט קענען זיין באקומען.

4 מסקנא

(1) ניצן וואַטע פּאַפּ ווי דער ערשט רוי מאַטעריאַל,מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס (MCC)מיט אַ פּאַסיק גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן איז צוגעגרייט, אַקטיווייטיד דורך נאַאָה, און ריאַקטאַד מיט 1,4-בוטיין סולטאָן צו צוגרייטן וואַסער-סאַליאַבאַל בוטילסולפאָניק זויער סעללולאָסע יטער, וואָס איז, סעליאַלאָוס-באזירט וואַסער רעדוסער. די סטרוקטור פון די פּראָדוקט איז קעראַקטערייזד, און עס איז געפונען אַז נאָך די עטהעריפיקאַטיאָן רעאַקציע פון ​​סעליאַלאָוס, עס זענען געווען סולפאָניק זויער גרופּעס אויף זייַן מאָלעקולאַר קייט, וואָס האט פארוואנדלען אין אַ אַמאָרפאַס סטרוקטור, און די וואַסער רעדוסער פּראָדוקט האט אַ גוט וואַסער סאָלוביליטי;

(2) דורך יקספּעראַמאַנץ, עס איז געפונען אַז ווען דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון מיקראָקריסטאַללינע סעליאַלאָוס איז 45, די וואַסער-רידוסינג פאָרשטעלונג פון די באקומען פּראָדוקט איז דער בעסטער; אונטער די צושטאַנד אַז דער גראַד פון פּאַלימעראַזיישאַן פון רוי מאַטעריאַלס איז באשלאסן, די פאַרהעלטעניש פון רעאַקטאַנץ איז n(MCC):n(NaOH):n(BS)=1:2.1:2.2, די אַקטאַוויישאַן צייט פון רוי מאַטעריאַלס אין צימער טעמפּעראַטור איז 2 שעה, די פּראָדוקט סינטעז טעמפּעראַטור איז 80 ° C, און די סינטעז צייט איז 5 שעה. וואַסער פאָרשטעלונג איז אָפּטימאַל.