文献翻译-饶明华

外文资料翻译

资料来源：美国科研出版社期刊

文章名：Synthesis and Characterization of Polyvinyl Chloride

Chemically Modified by Amines

书刊名：Open Journal of Polymer Chemistry, 2013, Vol.03 (01), pp.11-15

作 者：Ameer A. Ameer, Mustafa S. Abdallh , Ahmed A.

Ahmed , Emad A. Yousif 出版社：10.4236/ojpchem.2013.31003

文 章 译 名：胺改性聚氯乙烯的合成与表征 姓 名： 饶明华 学 号： 1005130315 指导教师(职称)： 薛永萍、熊丽君 专 业： 高分子材料与工程 班 级： 03 所 在 学 院： 化工与材料学部

摘要：

本文是对聚氯乙烯（PVC）的与不同脂肪类的四氟氢喃反应的研究。这些反应会导致低密度聚氯乙烯（PVC-L)形成光谱特征（红外线、红外线和紫外可见光分光技术）。本文同时也对聚氯乙烯复合材料的制备及其所在活动光学区域（200-400nm）进行了研究。借助于电子直接跃迁理论来分析解读这些光学数据。

聚氯乙烯(PVC)的反应不同的脂族胺脂鲤水力呋喃、四氢呋喃、螺栓-简易爆炸装置。这些反应导致新聚合物的形成(PVC-L)光谱特征的方法(红外、红外和紫外可见光分光技术)。合成新的聚合物的制备及其光学活动区在该地区(200 - 400 nm)进行了研究。光学数据使用声子的理论分析和解释协助直接电子转移。

1.介绍

聚合物复合材料有着很长的历史，尽管这些材料是21世纪发展最快的材料之一，不仅要降低成本，但是也要提高性能，比如机械热能与屏障性能成为了最终的高性能高分子产物。由于聚氯乙烯的广泛应用、化学稳定性、屏障性以及成本低等特点[1,2]，使它成为最广泛的高热塑性材料之一；而另一方面由于聚氯乙烯的热稳定性和可加工性比一些常见的高聚物如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺相比就略逊一筹。当聚氯乙烯和一些无机或有机的填充料混合时，这些特性就会强化。聚氯乙烯中最有用的填充料就是碳酸钙，高岭石和煅烧高岭土[3.4]。高分子担载螯合配位体以及特定金属离子的选择性螯合是该领域中的一个研究热点[5]。一些配位体包括多配位基的胺类，冠状醚，膦化合物和联吡啶主要和聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物担载[6,7]。这些研究主要涉及到离子联系和催化方面。极少信息能够证明这些有机化合物能否，或者多大程度上能够影响高分子的性能。最近，科学家通过卤素置换反应修改聚氯乙烯的芳烃和杂环部分,聚氯乙烯被修改过之后提高了整体的光化学稳定性[8]。

氯乙烯表面氯置换后证明了聚氯乙烯基体简单锚定配体以及固定化过渡金属配合物合成的可能性[9]。本文将描述1，3，4噻二唑以及酞酰组作为待定组进

入聚氯乙烯聚合物循环装置和合成与生物学评价。近年来，关于高分子电学和光学的特性研究就他们在光学电器上的运用具有显著反射，抗反射，干扰和极化的性能而引起广泛注意[10,12]。

非晶态半导体的光学特性是近来多项研究的主题。材料的光学常数研究十分有趣，这其中有很多原因。首先，光导纤维和射层所用的材料需要在宽波长范围内光学常数的精确知识。其次，所有材料的光学特性与他们的原子结构，电子能带结构和电学特性相关[13,14]。

高分子的光学特性可以通过在他们与主体基质的反应中增加参杂物进行适当的修改。胺类聚合物在一些晶体和非结晶的材料中是快速传导复合物，在聚合物系统中胺类的结合可能有助于提高它们电学和光学的表现。

聚氯乙烯固有的特性使它具有广泛的应用。它的抗生物性和耐化学性使它成为大多数家用排污水管的首要选择，还有其他一些因为腐蚀而不能用金属的情况下运用该塑料水管。该项研究的目的就是集中于聚氯乙烯的光学参数[15]。在本文中，我们会以纯粹的光学特性以及其他高分子聚氯乙烯膜来展现此次研究的成果。

2.试验

2.1氯乙烯的提纯

市售聚合物（氯乙烯）在四氢呋喃酒精溶液中通过再沉淀法提纯，再在室温下减压风干24小时。

2.2高分子改性

聚氯乙烯与不同胺类的修正是通过在四氢呋喃中溶解0.1克的聚氯乙烯再增加0.05克分子的胺。添加5滴呲啶到混合物中。该沉淀改性的聚合物通过蒸发溶剂分离成膜。以防高分子与二已基胺和二丙胺发生改性，它回流用了比其他胺类更多的时间。这点时间差距可能是因为在两种分子间的立体效应，还可能会导致低百分比产出。

准备的高分子聚合物的颜色及回流时间见表一。

表1聚合物制备、回流时间、产量及颜色

2.3薄膜制备

浓度为0.5%的聚氯乙烯溶液在四氢呋喃中用于准备30-40千分尺厚的高分子膜。该膜是通过在室温中蒸发24小时，再在室温中减压风干5小时来除去可能残留的四氢呋喃溶液。样品的光吸收率通过计算机化可见紫外线分光光度计全尺寸吸光率测量作为200-400nm的函数波长。光源为卤素灯和插座氘灯。检测器为光电二极管，所有的测量均在室温下进行。US/VIS吸收谱是为了在样品准备之前和改性之后进行的一项步骤，些光谱习惯于通过对(αhυ)r和(hυ)的关系以及数值的标绘来表明直接类型的转变进而实现能级分离，所绘图的直线部分最好可以将能级的转变以函数的方式呈现出来[16]。

3.结果与讨论

聚氯乙烯与脂肪胺混合改性是由氮原子进攻临位碳原子上的氯原子的发生的亲核反应，然后氯原子以离子的形式离开该基团。

可以通过使用 UV/视力光谱和红外光谱来证明改性聚合物的结构，每一个聚合物都有自己的特征吸收带，傅立叶光谱仪可以可以测定聚氯乙烯与有机胺的混合改性的程度，吸收带的消失是因为有机胺（-NH2）的拉伸频率，从而可以明显的看出PVC与有机胺的混合改性，这种复合物由C-N N-H原子振动特征清楚的呈现出来；此外，在聚氯乙烯与有机胺（聚氯乙烯的改性）改的光谱有如下

特征：一个频率为631cm-1明亮的光环。这种光环强度的主要取决于没有改性的聚氯乙烯C-Cl频率的。

改性聚合物的紫外线/可见光的电子光谱和吸收光谱是因n→π 方式跃迁而被检测到，而这些电子跃迁对相关的聚合物和化合物结构的分配情况如表2所示。对紫外/可见光范围内的吸光度的增加含有改性的聚氯乙烯（PVC）与样品可以通过一个孤对电子的存在说明电子跃迁（相应的波段是由n→π电子跃迁产生）。因而,改变吸收率较大的波长（也就是增色效应）是可以很好的证明聚氯乙烯与其混合物发生改性。根据前面的讨论，改性聚合物的结构如表2所示。用紫外-可见光谱对掺杂有机的聚苯胺薄膜进行了研究，分析了不同酸掺杂有机胺对聚氯乙烯结构的影响。

表2提出的改性聚合物的结构

图1-6所示说明了（ahν)2与纯聚合物和改性聚合物在允许跃迁范围内的能量的关系，对改性聚合物而言，能级的转变是由于极化子的形成，然后形成一种带

与带跃迁的相互转变的效应，而形成这种效应的原因是带的密度的改变导致能级的分裂，这种反应不同于惨杂的半导体，吸收谱带的强度是不会影响含有杂志能级的形成。研究结果显示的是两种极化子的波带跃迁的现象，第一种代表的是带价键反键极化子波带向极化子波带的跃迁；另一个代表的是价键波带向极化子波带跃迁。这些研究结果获得了Yousif、Abdul Nabi 和Al-Ramadin 等人的认可

[17,18,11]

。Al-Daeif 等人对PVC与芳香胺混合改性的性能有所研究，同时也研究了

脂肪胺的反应[19]。声子能量额值如表3所示，能级距离的测定如同判断有无添加剂聚氯乙烯导电行为，然后通过采用的数据来测定能级距离（观察表3 和图1-6））。

随着添加剂的增加，聚氯乙烯的导电率如下排序：

PVC>P3>P4>P5>P2>P1

表3依据允许范围内的分子转变来表明能带间隙

图1. 允许直接跃迁所需能量(αhυ)2与纯聚合物活化能的关系

图 2.允许直接跃迁所需能量(αhυ)2与P1活化能的关系

图3.允许直接跃迁所需能量(αhυ)2与P2活化能的关系

图 4.允许直接跃迁所需能量(αhυ)2与P3活化能的关系

图 5. 允许直接跃迁所需能量(αhυ)2与P4活化能的关系

图6. 允许直接跃迁所需能量(αhυ)2与P5活化能的关系

4.结论

聚氯乙烯与脂肪胺混合改性的光学性能可以通过可见紫外线的强度来判断,对能极差的计算和修改来决定这些属性。

5.致谢

这项研究已经被Chemistry部门，Al-Nahrain大学以及该所学校研究中心和理学院，还有Al-Mustan -siryah大学和Dubai, UAE所采纳了。

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