Page 86 - 201903

·432· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

度至 2 ，可实现低浓度下引发剂的加速分解，从而 至 3 阶段，可使引发剂分解完全，促使残余单体发
维持聚合反应速率在较高值。在聚合反应后期升温 生聚合，以提高聚合物的平均相对分子质量 [19] 。

a—引发与聚合温度；b—熟化与引发温度；c—聚合与熟化温度
图 1 温度因素交互影响特征黏度的响应面图
Fig. 1 Response surfaces (3D) showing reciprocal effects of temperature parameters on the intrinsic viscosity of PMPDAAC

2.1.2 其他工艺的优化 大；图 2c 表明，在 E=2.50%和 F=0.0074%时，可达
按照其他工艺优化实验设计，采用 Design 到响应值最高点。由方差分析可知，实验条件下其
Expert8.0 软件对实验数据进行回归分析，可得其他 他因素对产物特征黏度的影响顺序为 E>D>F。分析
工艺因素 的拟合方 程： [η]=92.7520+1.8701D+ 其原因在于：根据聚合度倒数方程可知 [18] ，引发剂
21.5522E+165.4012F0.0600DE-0.5556DF+34.7222 含量低和单体起始含量高均有利于大分子聚合物的
2
2
2
EF0.0121D 3.5125E 14313.2716F ，其他工艺因
形成。针对本文研究，在已确定聚合温度的基础上，
素回归模型的方差分析见表 4。
当引发剂质量分数为 2.45%时，能够满足诱导分解
由表 4 其他工艺因素回归模型的方差进一步分 和牢笼效应的损耗来引发单体聚合成大分子，使产
2
析可知，该模型的决定系数 R =0.9624，表明预测值
物的相对分子质量（特征黏度值）增加。若引发剂
和实测值的相关性较好，仅有 3.76%的响应值的总变
浓度偏低，由于笼蔽效应，引发剂的引发效率低，
异不能用该模型表示。再对拟合方程做一阶偏导等
聚合反应速率慢且反应不完全，引发剂浓度偏高，
于 0，求解三元一次方程组，即得各因素的最佳条
件为：D=71.03%、E=2.50%、F=0.0074%。 引发活性中心多，不利于大分子聚合物的形成，以
图 2 为 D、E、F 固定在零水平条件下，各工艺 上情况均使得聚合产物的特征黏度值较低。尽管单
因素对产物特征黏度值的交互影响。由图 2a 可以看 体质量分数在 67.5%~72.5%内能使单体分子间碰撞
出，产物特征黏度值随着 D 和 E 的增加迅速提高， 的概率增加，产物特征黏度值也增加，但是在限定
在 D=71.03%和 E=2.50%时，可达到响应值最高点； 的研究范围内还是不及引发剂浓度的改变作用大；
图 2b 表明，随着 D 和 F 的增加，产物特征黏度值 同时少量的助剂与反应体系中微量的金属离子络合
先升高后下降，当 D=71.03%和 F=0.0074%时达到最 后能够减少阻聚作用，使聚合反应顺利进行。

表 4 其他工艺因素回归模型的方差分析
Table 4 Analysis of variance (ANOVA) of other factors parameters
来源 平方和 自由度 均分 F P 显著性
Model 0.38 9 0.042 19.900 0.0003 Significant
D 0.039 1 0.039 18.580 0.0035
E 0.048 1 0.048 22.770 0.0020
3
F 7.2010 1 7.2010 3.410 0.1072
3
3
3
DE 3.6010 1 3.6010 1.710 0.2328
3
3
DF 1.0010 1 1.0010 0.047 0.8339
EF 2.5010 1 2.5010 0.180 0.3124
3
3
D 2 0.024 1 0.024 11.370 0.0119
E 2 0.083 1 0.083 39.390 0.0004
F 2 0.140 1 0.140 68.670 <0.0001
3
Residual 0.015 7 2.11010
3
Lack of fit 0.010 3 3.35010 2.840 0.170 Insignificant
3
3
Pure error 4.72010 4 1.18010
Total 0.390 16