1、?????????????????華東理工大學學報?自然科學版????????????????????????????????????????????????????????????????????????????文章編號???????????????????????????????????????????????????????????????????收稿日期???????????作者簡介?蔣文斌????????男?安徽安慶人?碩士生

2、?主要從事阻燃劑聚磷酸銨的微膠囊改性的研究?????????????????????????通信聯(lián)系人?紀利俊?????????????????????????????聚乙烯醇與戊二醛的交聯(lián)反應動力學蔣文斌??紀利俊??陳?葵??武?斌??吳艷陽??朱家文?華東理工大學化工學院?上海?????????摘要?聚乙烯醇與戊二醛的交聯(lián)反應常用于微膠囊包覆和高分子材料的改性工藝中?采用分光光度法測定了反應體系中聚乙烯醇的濃度?研究了聚乙烯醇與戊

3、二醛的交聯(lián)反應特性?確定了聚乙烯醇與戊二醛的反應計量比?結果表明?交聯(lián)反應可視為不可逆反應?聚乙烯醇與戊二醛的物質的量之比約為??????建立了反應動力學方程?確定了交聯(lián)反應對聚乙烯醇為零級反應?對戊二醛為???級反應?擬合得到了反應動力學參數?關鍵詞?縮醛反應?戊二醛?聚乙烯醇?反應動力學中圖分類號??????文獻標志碼??????????????????????????????????????????????????????????

4、????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

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8、???????????????????????????????????????????????????????????????????????聚乙烯醇與戊二醛的交聯(lián)產物作為一種良好的微膠囊壁材?常用于固體微粒和液滴的包覆?如制備醇醛樹脂香精和檸檬香精微膠囊??????液體有機膦乳液微膠囊???等?粒子經過包覆后可以提高其機械強度和穩(wěn)定性?使芯材屏蔽或使芯材緩釋?擴大了被包覆材料的使用范圍?聚乙烯醇與戊二醛交聯(lián)產物還可作為高分子材料的改性

9、劑?主要用于與高分子材料共混制膜?如制備戊二醛交聯(lián)熱塑性淀粉?聚乙烯醇混合膜????戊二醛交聯(lián)聚乙烯醇?堿木質素混合膜???等?提高了膜的機械強度和韌性?聚乙烯醇與戊二醛的交聯(lián)是羥基與醛基的醇醛縮合反應?在酸性條件下?醛基先與羥基反應生成半縮醛?半縮醛再與羥基脫水縮合生成醚?因此?一個醛基最多能夠和兩個羥基反應????大部分小分子醇與單醛反應是可逆反應?轉換率較低??????聚乙烯醇由于受到分子鏈結構與構型以及分子內外氫鍵的影響????

10、第?期蔣文斌?等?聚乙烯醇與戊二醛的交聯(lián)反應動力學??????????????的初始濃度為??????????的條件下?分別加入不同量的??進行反應?反應至???的濃度不變時?視為反應終止?不同的??與???的質量比??????????下?反應終止時???濃度的結果見圖??由圖?可見?隨著????????的增加?反應終止時???的濃度逐漸減小?當????????????????時?反應終止時???的濃度幾乎為零?表明???完全反應?這與

11、?????????認為???與醛的的交聯(lián)可視為不可逆反應的研究結果一致?根據平均分子量?當????????????????時????與??反應計量比為??????由???分子的結構通式結合上述反應計量比可知?參與反應的??的醛基數與???的羥基數之比??????????????明顯低于小分子醇與醛縮合時醛基與羥基為???的反應計量比?這是因為???分子量大?分子鏈上的羥基間易形成氫鍵?使其在與??反應時存在較大的位阻效應?導致部分羥基不

12、能參與反應?此外?在反應后期隨著產物聚乙烯醇縮醛的沉淀析出?導致產物上未交聯(lián)的羥基無法參與反應?圖??聚乙烯醇溶液的濃度與吸光度的關系????????????????????????????????????????????????圖??????????對反應終止時???濃度的影響?????????????????????????????????????????????????????????????????與??的交聯(lián)反應動力學????

13、??概述????與??的交聯(lián)反應是羥醛縮合反應????與??的交聯(lián)反應可表示為????????????速率方程可寫成??????????????????????式中??表示?????表示????表示產物聚乙烯醇縮戊二醛???????????????表示速率常數????分別表示反應物的級數??????????反應級數?用孤立法求反應級數?????在??的濃度與???濃度之比為反應計量比的?倍條件下?反應中??濃度可視為常數?式???可以改

14、成???????????????????????????式中????????????????????在不同溫度?催化劑鹽酸濃度為?????????????過量的條件下?反應溶液中的???濃度隨時間變化如圖?所示?圖????過量條件下???濃度隨時間變化????????????????????????????????????????????????????????????????????由圖?可以看出????濃度隨時間呈線性關系?采用線性

15、擬合?相關系數??的范圍為??????????這個結果符合零級反應特征?因此????與??的交聯(lián)反應對???為零級?即????????????的反應級數?在不同溫度下?催化劑鹽酸的濃度為??????????時?反應物的初始濃度比為反應計量比???????????????由于交聯(lián)反應對???為零級?因此?式???可以改為?????????????????????????????????式中????????????圖?示出了???和??按化