⑴ 用二氯亞碸制丙烯醯氯如何分離產物
分別以5種氨基酸為原料,通過在二氯亞碸-甲醇溶液中反應,合成了L-酪氨酸甲酯鹽酸鹽、甘氨酸甲酯鹽酸鹽、L-丙氨酸甲酯鹽酸鹽、L-絲氨酸甲酯鹽酸鹽、L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽等5種穩定的氨基酸甲酯鹽酸鹽。與現有的合成方法相比,本法操作簡便,反應時間短,產物純度較高,不需進一步提純,產率可達92.6%~97.6%。
用氯化亞楓為氯化試劑與丙烯酸反應制備丙烯醯氯, 收率為63.0% 一79.9%; 用丙烯酸和三氯甲苯反應制備丙烯醯氯, 該方法的優點是同時製得了苯甲醯氯, 但丙烯醯氯的收率只有74.0%,用β一氯代丙醯氯制備丙烯醯氯, 收率為80.0%。當丙烯酸和苯甲醯氯的摩爾比為0.8: 1.0 時,產物的收率可達到90.0 % 以上。先向燒瓶中加入計量的苯甲醯氯、少量的丙烯酸和阻聚劑, 將真空度控制在0.02 一0.03 M Pa 。當溫度升至72 ℃有物料餾出時, 開始滴加剩餘的丙烯酸, 滴加速度應與餾出速度相同。
能使烯類單體的自由基聚合反應完全終止的物質。這種作用稱阻聚。常用的阻聚劑對苯二酚能與氫氧化鈉反應生成可溶於水的鈉鹽,所以可用5%~10%的氫氧化鈉溶液洗滌除去。氯化亞銅和三氯化鐵等無機阻聚劑也可用鹼洗除去。
不飽和聚酯樹脂之中加入對苯二酚,對苯二酚活性強,在與苯乙烯和聚酯混溶時可耐高溫130℃左右,在1min內不起共聚作用,可以安全混合稀釋。
甲基丙烯酸和二氯亞碸做甲基丙烯醯氯,產物放幾個小時會發紅。就是把這兩個原料放進燒瓶反應迴流幾小時,再加精餾柱蒸出來,做了兩次都是開始蒸出來是無色透明的,放一陣子就變成淡紅色的了。
⑵ 丙烯酸的生產方法
1.丙烯腈水解法:丙烯腈先以硫酸水解生成丙烯醯胺的硫酸鹽,再水解生成丙烯酸,副產硫酸氫銨。此法在美國羅姆-哈斯公司得到了很大發展。 第一步水解溫度為90~100℃。向丙烯腈中加入稍稍過量的55%~85%的硫酸,1h後丙烯腈即完全轉化;然後加水進行第 二次水解,並將反應溫度提高到125~135℃;水解產物經減壓蒸餾而得丙烯酸。此法實際上是早期氰乙醇法的發展。由於水解後生成的副產品酸性硫酸銨處理困難,原料丙烯腈的價格較貴,因而影響生產成本;
2.氰乙醇法:該法以氯乙醇和氰化鈉為原料,反應生成氰乙醇,氰乙醇在硫酸存在下於175℃水解生成丙烯酸:若水解反應在甲醇中進行,則生成丙烯酸甲酯;
3. β -丙內酯法:此法原料為乙烯酮,故又稱乙烯酮法,其反應如下:先將乙酸裂解為乙烯酮,然後與無水甲醛反應生成β-丙內酯;用作催化劑在140~180℃、2.5~25MPa下,丙內酯再與熱 的100%磷酸接觸,異構為丙烯酸。用β -丙內酯法生產丙烯酸,產品純度高,收率亦較高,副產物和未反應物料能循環使用,並適於連續生產,但它需用乙酸為原料,特別是由於丙內酯被認為是一種致癌物質,故此法已不在工業上採用;
4.高壓雷佩法:將溶於四氫呋喃中乙炔,在溴化鎳和溴化銅組成的催化劑存在下,與一氧化碳和水反應,製得丙烯酸。此法的特點是:用四氫呋喃為溶劑,可以減少高壓處理乙炔的危險;同時催化劑不用原雷佩法所用的羰基鎳,只需用鎳鹽。將丙烯與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合,在鉬-鉍等復合催化劑存在下,反應溫度310-470℃,常壓氧化製得丙烯醛,收率達90%。再將丙烯醛與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合,在鉬-釩等復合催化劑存在下,反應溫度300-470℃,常壓氧化製得丙烯酸,收率可達98%。此法分一步和兩步法。一步法是丙烯在一個反應器內氧化生成丙烯酸;兩步法是丙烯先在第一反應器內氧化生成丙烯醛,丙烯醛再進入第二反應器氧化生成丙烯酸。兩步法根據反應器結構,又分固定床和流化床法兩種。丙烯酸的工業生產方法中,氰乙醇法,高壓雷佩法已經基本淘汰,以前採用的以乙酸為原料裂解為乙烯酮,然後與無水甲醛反應生成丙內酯,再與熱磷酸接觸異構為丙烯酸。稱烯酮法或β-丙內酯法也基本淘汰,丙烯腈法只有少數老裝置採用。工業上採用的主要是改良雷佩法和丙烯氧化法,而後者更為普通且最有發展前途。專利報道中,還有丙酸為原料的生產方法;
5.丙烯氧化法:丙烯與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合,在鉬鉍系復合催化劑存在下,氧化製得丙烯醛,再將丙烯醛與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合,在鉬-釩-鎢系復合催化劑存在下,氧化製得丙烯酸。此法根據反應器結構,又分固定床法和流化床法兩種。除美國索亥俄法採用流化床外,其他都採用列管式固定床。
① 固定床法。製法是:第一反應器進料丙烯含量為4%~7%,水蒸氣20%~50%,其餘為空氣,空速1300~2600h-1,反應溫度320~340℃,壓力0.1~0.3MPa;第二反應器空速為1800~3600h-1,反應溫度280~300℃,壓力0.1~0.2MPa,丙烯和丙烯醛的轉化率都在95%以上,丙烯酸的選擇性以丙烯計為85%~90%。工藝過程為:使丙烯、水蒸氣與經過預熱的空氣混合後進入第一反應器。丙烯被氧化成丙烯醛。再進入第二反應器反應,得到丙烯酸。第一、第二反應器均為列管式反應 器,用熔鹽作熱載體,從第二反應器出來的反應氣與原料空氣換熱後進入急冷塔,與塔頂加入的水逆向接觸,獲得含量為20%~30%的丙烯酸水溶液。該水溶液進入萃取塔,以乙酸丁酯或二甲苯為萃取劑,使水與丙烯酸分離。富含水的萃取液從萃取塔塔頂出來,進入溶劑回收塔,將萃取劑從塔頂蒸出,送回萃取塔循環使用。塔底排出廢水。萃取塔中的萃余液進入溶劑蒸餾塔。從塔頂蒸出溶劑 (萃取劑) ,送回萃取塔循環使用;塔底得到粗丙烯酸,再經脫去輕組分和重組分後得到丙烯酸產品。丙烯經氣相接觸氧化反應製造丙烯酸過程中,除產物丙烯酸外,還存有微量丙烯醛、乙酸、戊酮酸、蟻酸以及其他醛類雜 質。醛類是丙烯氧化副產物或由於丙烯原料中含有的雜質氧化而生成的,如乙醛、甲醛、苯甲醛、糠醛、丙烯醛等,含有這些副產物的反應氣體,經冷卻、抽提蒸餾後,殘留於丙烯酸產品中。採用常規方法精製的丙烯酸產品中,仍含有約 (50~500) ×10-6的醛物質。為了適應高純丙烯酸需要,北京東方化工廠以該廠聚合級丙烯酸為原料,開發出一種制備高純丙烯酸的方法,使其總醛含量小於5×10-6,達到或超過國外有關文獻報道的數據要求 ( 國外小於10×10-6) 。其實驗方法是:向燒瓶中加入一定量的聚合級丙烯酸,添加試劑DL,在常壓下經10~80℃范圍處理後,再進入填料塔中處理蒸餾,塔釜中溫度為60~80℃,塔頂溫度為50~70℃,真空93.33~99.99KPa,採用補加阻聚劑及氣相阻聚劑方法,可防止丙 烯酸在精餾過程中聚合。用此法收集的蒸餾品即為高純丙烯酸;
② 流化床法。製法是丙烯、空氣、水經過第一沸騰床反應器生成丙烯醛,再進入第二沸騰床反應器生成丙烯酸,然後經噴淋、冷卻、萃取蒸餾,再在減壓塔中脫除乙酸而得丙烯酸。氧化混合物配比為丙烯∶空氣∶水=1∶12∶8(摩爾比) 。第一沸騰床反應器溫度370℃,接觸時間2s;第二沸騰床反應器溫度260℃,接觸時間 2.25s 。丙烯轉化率75%~80%,總收率40%,丙烯酸含量97%,平均含量93%。國內在第一反應器中採用七元組分(鉬-釩-磷-鐵-鈷-鎳-鉀)的催化劑,丙烯氧化制丙烯醛;在第二反應器中採用三元組分(鉬-釩-鎢)的催化劑,丙烯醛氧化制丙烯酸,當丙烯∶空氣∶水=1∶10∶6,接觸時間5.5s,線速度0.6m /s反應溫度:一段為370-390 ℃,二段為270~300℃時,以進料丙烯計,一段丙烯轉化率為78.7%~ 87%,丙烯醛收率為 51.9%~57.2%,二段丙烯轉化率 為79.3%~89.4%,丙烯酸收率為48.3%~49.8%,丙烯酸的空時收率為55~60kg/(m3催化劑·h)。
⑶ 塑料的化學成分的分析方法
塑料化學成分分析方法:
熱分析:是測量材料的性質隨溫度的變化。它在表徵材料的熱性能、物理性能、機械性能以及穩定性等方面有著廣泛的應用,對於材料的研究開發和生產中的質量控制具有很重要的實際意義。
差示掃描量熱分析在程序控制溫度下,測量樣品的熱流隨溫度或時間變化而變化的技術。因此,利用此技術,可以對高聚物的玻璃化轉變溫度、冷結晶、相轉變、熔融、結晶、產品穩定性、固化餃聯、氧化誘導期等進行研究。
熱重分析:在一定的氣氛中,測量樣品的質量隨溫度或時間變化而變化的技術,利用此技術可以研究諸如揮發或降解等伴隨有質量變化的過程。如果採用TGA—MS或TGA—FTIR的聯用技術,還可以對揮發出的氣體進行分析,從而得到更加全面和准確的信息。其中琰匯測量更為廣泛地應用在高分子材料的研發、性能檢測與質量控制。例如可用差示掃描量熱儀(DSC)研究熱固性樹脂固化反應的熱效應,得到固化反應的起始溫度、峰值溫度和終止溫度,還可以得到單位重量的反應熱以及固化後樹脂的玻璃化溫度。這些數據對於樹脂加工條件的確定,評價固化劑的配方有重要作用。也可用DSC測定聚合物的玻璃化溫度、結晶溫度和熔點,為選擇結晶聚合物加工工藝、熱處理條件等提供指導作用。
流變性測試:塑料熔體在外力作用下的流動行為具有流動和變形二個基本特徵,而流動和形變的具體情況又和高分子的結構、高分子的組成、環境溫度、外力大小、作用時間等因素密切相關。高分子流體的流動行為直接影響到塑料加工工藝的選擇。同時,塑料加工過程中外界條件(力、溫度、時間等)的變化,必然影響到高分子的鏈運動,從而影響到聚合物凝聚態結構的形成。而聚合物凝聚態結構、形態不同,將大大影響高分子材料的性能。用流變儀比較不同成型條件(例剪切力大小、作用時間、作用方式、不同溫度等)對形成的高分子材料中凝聚態結構、形態的影響及其相應力學性能的情況,可以改進聚合物成型技術。用流變數據指導塑料的加工,較常用的測試設備有高壓毛細管流變儀、轉矩流變儀數據、熔融指數儀等。
⑷ 塗料配方分析有哪些方法
塗料分析方法有裂解氣相色譜/質譜法。
採用裂解氣相色譜-質譜(PGC-MS)方法,只需1h即可對微量塗料樣品進行定性定量分析,不僅可確定塗料中使用的溶劑類型和塗料品種的大類,而且對於其主要成膜物質的具體結構、類型也能進行確認,並可定量分析拼用樹脂的含量差別。這樣通過檢測塗料組成是否與原指標相同,分析每種成分含量對性能的影響,從而控制產品質量和貯存穩定性,對於艦船塗料中是否出現了假冒偽劣產品,是否出現以低價低性能塗料替換高性能塗料品種,塗料樹脂含量是否減少等現象的仲裁和評判提供理論依據。
採用裂解氣相色譜/質譜聯用的方法,將微量塗料樣品在惰性氣氛中迅速加熱裂解,生成的許多裂解產物直接導入氣相色譜系統得到有效分離,採用質譜鑒定具有特徵性的裂解碎片。由於斷裂方式主要取決於該樣品的分子結構及所吸收的能量,因此該譜圖具有可辨明樹脂類型的特徵峰,與樣品結構的對應性明確、快速、准確、簡便。裂解氣相色譜分析中,常常遇到復雜的樣品,其裂解產物多達上百種,用常規色譜定性方法,如純物質對照、文獻保留時間等,很難說是嚴格意義上對裂解譜峰的鑒定。而此方法處理繁復,用保留值偶然一致作鑒定,很可能會誤判。GC和MS聯用是一種強有力的工具。採用高效毛細管將復雜混合物分離,由質譜訊號給出各種裂解產物的指紋質譜圖,即總離子檢出或選擇性離子檢出的特殊裂解質譜圖。不同特徵峰的「指紋」既可作為定性檢測塗料基料的依據,也可用於研究樹脂的細微結構。