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异戊二烯在聚苯乙烯高分子膜中的扩散系数测定.pdf

第 18 卷第 1 期 高校化学工程学报 No .1 Vo1.18 2004 年 2 月 Joumal of Chemi臼1 Eng皿eering of Chinese Universities Feb. 2004 文章编号: 1003-9015(2004)01-0017 -06 异戊二烯在聚苯乙烯高分子膜中的扩散系数测定 烟伟1,郑安呐2, 刘洪来 l (华东理工大学, 1. 化学系, 2. 材料与工程学院, 上海200237) 摘 要: 为了探讨在反应挤出过程中异戊二烯在聚苯乙烯中的扩散传递机理, 采用石英弹簧法测定了 298.15K、 308. 15K和318.15K 下异戊二矫在聚苯乙烯膜中的吸收动力学曲线。 探讨了温度、 压力、 分子量对扩散吸收的影响, 并对实验结果进行了关联。 结果表明异戊二始在聚苯乙烯胶中的扩散吸收呈 S 型吸收, 囱吸收曲线获得了平均扩 散系数和平衡浴解度。 关键词:异戊二烯; 扩散系数测定; 聚苯乙烯膜s 石英弹簧法 中图分类号: TQ02 1.4 ; 0623.122 文献标识码:A - 1 号| E司 反应挤出是聚合物工业中的一种全新的生产方法, 它以聚合物的加工机械挤出机作为化学反应 器, 将化学反应和聚合物加工结合起来,使聚合物的合成或改性与加工成型在挤出机里连续操作一次 完成。 反应挤出具有工艺流程短、 能耗低、 污染少、 强混合等显著优点受到世界各国科学界和生产厂 商的广泛关注[1 ) 。 以丁基组为引发剂、 以异戊工烯(或丁二烯)和苯乙烯混合进料的阴离子聚合方式, 进行反应挤出合成丁苯共聚物的聚合过程机理不同于丁苯乳琅聚合过程. 该过程中存在着丁二烯(或 2- 甲基-1 ,3 丁二烯)气相小分子向聚苯乙烯扩散传质过程。 为更好地研究合成工艺, 探讨其聚合机理, 故有必要深入研究二烯怪小分子在聚苯乙烯膜中传质扩散过程。 扩散系数是研究化工传质过程中最重要的物性参数之一。目前扩散系数数据的取得主要来自实验 测定和经验公式的估算。 小分子溶剂在玻璃态高分子膜中的扩散系数的实验测定有多种方法r 如渗透 法、 反相气相色谱法、 核磁共振法及吸收/解吸法。 小分子在聚苯乙烯膜扩散传质过程文献报道 较多[2-4) , 但文献中所报道多是甲苯, 乙醇, 二氧化碳等溶剂小分子在聚苯乙烯膜扩散吸收, 而以共 辄双键烯短溶剂小分子在聚苯乙烯膜中传质扩散尚未见有过报道。 本文采用石英弹簧法, 分别在 298.15K、 308.15K 和 3 18 . 15K 下, 对异戊二烯溶剂小分子在聚苯 乙烯膜中的扩散系数进行了测定; 探讨了温度、 压力、 分子量对吸收曲线的影响, 并对实验结果进行 关联, 得到了无限稀释扩散系数和平衡溶解度。 2 实验部分 2.1 实验装置 实验装置如图 1 所示, 有关实验装置的详细介绍可 5 参阅文献[5] • 2.2 实验材料 聚苯乙烯(PS): 北京燕山石化和华东理工大学材料 阁 1 吸收装置示意图 科学与工程学院反应挤出研究室反应挤出合成, 聚合物 Fig.l Schematic diagram of sorption apparatus 1. me描町ing cell 2. solvent conta皿er 3. n叫1ma

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