氯化聚丙烯的浓度对超声降解的影响

Si-Ye唐宋Da-Zhuang刘

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AZojomo (ISSN 1833 - 122 x)卷3 2007年1月

主题

文摘

关键字

介绍

实验

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分子量的测定

结果与讨论

测定数据拟合技术的动力学表达式

M的决心_lim在动力学方程和k

CPP的实验结果

数据处理的结果为CPP常见的动力学方程

一个新的动力学方程

情商的一般适用性分析。(10)

k以及M之间的关系_lim和CPP的浓度

结论

引用

详细联系方式

文摘

氯化聚丙烯分子量的甲苯溶液在不同浓度测定。限制下的聚合物分子量超声辐照可以获得的数据拟合技术。共同动力学方程对实验数据的拟合精度氯化聚丙烯的评估。发现这些动力学方程的拟合效果并不令人满意。为了更好地符合实验数据,提出了一种新的二阶动力学方程。这个方程描述实验数据。发现可用实验数据的拟合结果使用这个新方程比其他聚合物在使用方程在文献中。因此,这里的方程提出了一个新的补充原来的动力学方程对超声辐照下聚合物。氯化聚丙烯、超声波降解率随浓度增加而降低,而限制了分子量随着浓度的增加而增加。

关键字

超声波降解、氯化聚丙烯,动力学方程

介绍

使用超声波作为一种工具在材料科学是increa欧洲杯线上买球唱歌。超声波在有机合成的影响,聚合物反应,电镀、电合成、electropolymerization一直利用良好的效果[1]。超声辐照的研究显示,它可以用于聚合物的降解。化学键的断裂是由于气蚀介质。空化是形成和暴力的小泡沫的破裂。这导致剪切的力量足够的大小引起化学键的断裂[2]。许多研究人员调查了超声波降解的聚合物,所总结的价格[2]。各种参数的影响,如温度、超声波强度、溶液蒸气压、超声波频率和聚合物浓度调查[2,3)。

然而,到目前为止,没有报告(氯化聚丙烯)的超声降解CPP已经见过。氯化聚丙烯具有良好的耐磨性、年龄阻力和耐酸碱。它也有优异的附着力聚烯烃。附着力促进剂,CPP广泛用于聚烯烃涂料、粘着剂,油墨和兼容性助手等。近年来,人们更加重视研究CPP与聚烯烃[4]的快速开发。为了扩大调查CPP的领域,我们的研究在超声波降解甲苯的CPP本文中描述的解决方案。确定动力学方程是一个重要的研究超声降解的基本工作。这项工作的目的是准确地确定CPP的动力学方程在超声辐照下甲苯溶液。

Experiment艾尔

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氯氯化聚丙烯(CPP),其中包含30%的体重,是一个商业产品从金购买广东珠江化工厂(中国)。CPP的viscosity-average分子量是174000克/摩尔。甲苯A.R.grade。

使用JY92——进行了超声辐照二世细胞粉碎机由宁波(中国)XinZhi生化有限公司操作控制其全部强度的68%,也就是650W名义上在20- - - - - -25KHz。平面上的超声波探头直径6毫米直接接触样品的解决方案。反应堆是450毫升玻璃容器和一件夹克在20保持温度不变⁰C在声波降解法。样品溶液的体积是240毫升。一段声波降解法定义后,删除部分样品溶液测量其固有粘度(η]Obblehode粘度测定法。

研究的实验方法是改善如下:

(1)在以前的文献中,聚合物的浓度通常是低于5%(w / w) (5 - 8)。考虑到工业生产,我们设置CPP的最大浓度为20%。

(2)超声时间没有超过400分钟以前文献[5,6,9日,10日,12)。为了详细研究超声波时间对分子量的影响,在我们的研究中,我们设置了最长时间为3120分钟。

我asurement的分子量

的值(η根据裁判的退化CPP计算。[13]。Mark-Houwink方程[14](η)= 0.0174米^0.6919应用于确定退化的viscosity-average分子量CPP。

结果和讨论

决心的动能表达式Data拟合技术

聚合物的常见的超声降解动力学方程如下:

Baramboim方程(15)

(1)

在哪里米₀和米_t表达时间的分子量0和t分别。米_lim限制分子量和吗k表达了超声波降解的速率常数。

通过集成、Eq。(1)可以表示为:

(2)

(2)Ovenall方程[5]

(3)

自 和 都是常数,根据Ref。[19],它们可以合并成一个常数。

(4)

(3)Giridhar马德拉斯[7]提出了基于理论推导动力学方程如下:

(5)

它可以证明情商。(5)与情商一致。(3)验算。因此,情商。(3)被用于这项研究。

(4)Malhotra的方程[3,9日,16、20)

(6)

确定动力学方程的表达除了我们首先需要确定参数米_0,米和t。的参数k在情商。(6)很容易确定;当 和t策划,k在情商。(3)可以得到回归方程的斜率。但米_lim和k在情商。(2)和Eq。(3)不容易确定。原则上,获得米_lim,实验必须进行很长一段时间,直到没有进一步分子量的变化。然而,它是不容易的或实际进行很长一段时间。因此,以下经验方法出现基于不同研究人员的经验:(1)Xiuyuan等人认为最后的实验分子量限制了分子量[15]。(2)Chakraborty等人发现米_lim大约80%的分子量是120分钟后退化时测量吗米_lim在3h[2]。然后将等人直接获得米_lim的聚醋酸乙烯酯)和聚(氯乙烯)使用这个比率[7]。在替换的动态方程的那篇文章米_lim,实验数据的拟合是更好。(3)当李等人研究了降解动力学的熔融聚合物聚酰胺6[16],[17]高密度聚乙烯,聚苯乙烯和EPDM[18],他们选定的Eq。(2)作为这些聚合物的动态模型。然后,米_lim和k根据获得的动态模型符合实验数据替换后米_lim和k。

现在,米_lim是一个参数的动态方程,以便符合最好的实验数据,米_lim应被视为一个参数获得一起吗k数据拟合技术。如果动态方程是准确的,它应该满足两个条件:首先,拟合实验数据的动态方程精度高;其次,米_lim通过数据拟合技术应符合或接近实验限制获得分子量后很长一段时间。如果数据拟合技术是可行的,实验年代不需要执行了很长一段时间米_lim。这可以节省大量的时间。

我们采用和发展的方法来确定米_lim和k确定CPP在甲苯溶液的动态方程。不同之处在于,我们发现最合适的动态方程CPP通过比较许多动力学方程的拟合精度,而不是使用一个动态方程,和特定的过程来确定本文阐述了动力学方程。

的决心米_lim和k在动力学方程

在数据处理的实验中,当审查回归方程的准确性Y = f (x)对拟合实验数据x,统计剩余标准差(年代_E)通常是用作评价指标[21]。的计算公式年代_E是: ,在那里 和Y_我实验值和计算值的y在我点,分别n是实验的数量。这种方法也可以应用于评估的准确性的超声降解动力学方程拟合聚合物的分子量。相应的表达年代_E对超声降解 ,在那里米_卡尔理论的价值吗米_t根据动力学方程计算。的表达式年代_E,如果年代_E为零,米_卡尔就等于米_t和动力学方程将完全精确。当然,价值越低年代_E,动力学方程的准确性就越高。

收购的步骤米_lim和 如下:

(1)估计的值米_lim不到最后的实验分子量,将获得相应的速率系数在每个使用Eq基准点。(2)或情商。(3)。这里的速度系数被标记为K_我。

(2)计算的平均值k_我,标记为k的价值k在情商。(2)或(3)式。。

(3)将米_lim和k回Eq。(2)或情商。(3)计算分子量在每一个基准点,计算结果米_卡尔。

(4)修改的值米_lim和迭代(1)- - - - - -(3),直到最小的年代_E是实现。相应的米_lim和k只是最优值的米_lim和k在情商。(2)或情商。(3)。

(5)的值年代_E使用不同的动力学方程计算比较了实验数据的拟合精度。

需要注意的是,由于分子量的CPP退化之前超过170000人克/摩尔的价值年代_E非常远高于1。

CPP的实验结果

在不同浓度CPP的超声降解进行了研究。温度保持在20⁰C在声波降解法和超声波强度设定在440年W。结果发现,CPP的viscosity-average分子量在每个浓度随时间减少。分子量的降低是在低浓度大于高浓度。表1中列出的实验数据显示这些结果。

数据处理的结果为CPP常见的动力学方程

首先,Eq。(2)用于处理实验数据表1中列出。发现除了组数据为20%,拟合精度较低。也就是说,一个错误之间理论和实验值是固有的Eq。(2)。结果如图1所示。的值年代_E使用Eq。(2)表2中列出。

图1所示。情商的健康。(2)测定分子量的CPP。

表1。CPP的viscosity-average分子量不同浓度(克/摩尔)。

表2。CPP的数据处理结果不同的动力学方程。

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然后,Eq(3)和Eq。(6)应用于过程CPP的实验数据。但结果也不理想。的值年代_E使用Eq。(3)和Eq。(6)也列在表2。

一个N电子战动力学方程

如果 被定义为超声降解的速率,Eq。(2)可以写成:

(7)

Eq。(6)可以表示为:

(8)

如果情商。(7)结合Eq。(8)和期限米_lim被添加到情商。(6),我们建议一个新的二阶动力学方程:

(9)

通过整合,Eq。(9)可以表示为:

(10)

根据最小的原则年代_E,Eq。(10)用于符合表1中列出的实验数据。作为显示在图2中,方程描述了表2中列出的实验数据。

图2。情商的健康。(10)测定分子量的CPP。

在表2中,CPP的浓度为1%~ 15%的结果年代_E计算使用Eq。(10)是最低的在所有年代_E。情商的拟合精度。(10)高于其他方程。尽管的价值年代_E在20%浓度最低,这是接近最小值,和Eq。(10)的相关系数在20%浓度为0.99,这是足以证明其准确性。

为了验证是否的理论价值米_lim预测Eq。(10)是正确的,超声波降解进行了很长一段时间在1%浓度。正如预期的那样,实验米_lim18000克/摩尔(表1)和理论米_lim是17000克/摩尔(表2)。在此基础上,如果超声时间也延长5%~ 20%浓度的理论价值米_lim也肯定了。因此,CPP的超声降解甲苯溶液遵循新的二阶动力学方程- - - - - -情商,(10)。

上述结果证明米_lim和k可以通过数据拟合技术。

情商的一般适用性分析。(10)

为了调查的一般意义情商。(10),用于从文献收集的原始数据。结果列出表3所示。它是发现的准确性情商。(10)高于现有文献中的动力学方程。

的值年代_E证明情商。(10)描述了一些聚合物的动力学行为比文献中动力学方程。因此,情商。(10)是一种新的补充传统的超声辐照下的聚合物动力学方程。

表3。的比较 之间的情商。在文献中(10)和动力学方程。

之间的关系k以及米_lim和CPP的浓度

如表2所示,这k随CPP浓度和增大而减小米_lim浓度增加而增加。这是符合文献中报道的关系[5,6,9日,22]。减少k暗示的超声降解速率的减缓和增量米_lim意味着超声降解的程度较低。这表明超声波降解的程度更明显更稀溶液。这是归因于更强烈链之间的缠结浓度增加。这纠缠压制之间的能量转移溶剂和聚合物(610]。这将导致空化气泡变小,所以在泡沫崩溃的速度梯度较低在较高的浓度。因此,退化效率随浓度增大而减小(923)。

结论

(1)米_lim超声辐照下的聚合物可以通过数据拟合技术。证明该方法是可行的,该方法获得的结果是合理的。

(2)超声波降解甲苯氯化聚丙烯的解决方案遵循动力学方程:

(3)使用新的动力学方程提出了本文的拟合精度从文献收集的实验数据高于动力学方程的文学。我们的新方程可以描述的动能行为一些聚合物。这个方程是一个新的补充传统超声辐照下的聚合物动力学方程。

(4)超声波降解的速率系数CPP在甲苯溶液随浓度增大而减小和米_lim浓度增加而增加。超声波降解的程度更明显更稀溶液。

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Si-Ye唐宋Da-Zhuang刘

化学工程学院
郑州大学
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