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第 7 期 徐亚洲,等: 水性大豆油-松香基超支化聚酯的合成与表征 ·1299·
49.9 mg/g,软化点为 67 ℃,乳化 3 h 可得黄色透明
胶体溶液。
2.2 大豆油-松香基超支化聚酯的结构表征
2.2.1 FTIR 分析
松香与超支化聚酯的红外光谱见图 6。
图 5 大豆油投料量对超支化聚酯酸值和软化点的影响
Fig. 5 Effect of soybean oil dosage on the acid value and
softening point of hyperbranched polyester
如图 5 所示,随着大豆油投料量的增大,所得
超支化聚酯的酸值变化幅度不大,但是聚酯的软化
点迅速降低,在大豆油含量为 60%(以松香质量为
a—松香;b—超支化聚酯
基准,下同)时,产物软化点为 50 ℃,聚酯放置
72 h 后会发生流动现象。 图 6 松香与超支化聚酯的红外光谱图
Fig. 6 FTIR spectra of rosin and hyperbranched polyester
2.1.5.2 大豆油投料量对超支化聚酯亲水性的影响
取 4 g 2.1.5.1 节不同大豆油投料量制得的超支 1 1
如图 6b 所示,3490 cm 处为羟基峰,1720 cm
化聚酯,置于 16 g 蒸馏水中,加入质量分数 2%乙
处为酯基特征峰。与松香(图 6a)对比,超支化聚
氧基化壬基酚磺基琥珀酸半酯二钠盐、质量分数 4% 酯出现了 3490 cm 处羟基振动峰,并且 1710 cm 1
1
DMEA,在 75 ℃水浴下搅拌,大豆油投料量、乳 处羧基吸收峰明显减弱。说明制得了末端基团为羟
化时间与外观的关系见表 6。 基和羧基的大豆油-松香基超支化聚酯。
表 6 大豆油投料量对超支化聚酯亲水性的影响 2.2.2 热稳定性分析
Table 6 Effect of soybean oil dosage on the hydrophilicity 超支化聚酯的 TG 曲线见图 7。
of hyperbranched polyester
大豆油投料量/% 乳化时间/h 外观
40 5 黄色透明胶体
45 5 黄色透明胶体
50 3 黄色透明胶体
55 5 黄色透明胶体
60 5 白色乳液
如表 6 所示,随着大豆油投料量的增大,超支
化聚酯的亲水性先变好后变差。在大豆油投料量为
50%时超支化聚酯亲水性最佳,可制备成胶体溶液。
图 7 超支化聚酯的 TG 曲线
在大豆油投料量为 60%时,聚酯的亲水性变差,不 Fig. 7 TG curve of hyperbranched polyester
能制备成胶体溶液。
综上可知,大豆油投料量为 50%时可制得易于 如图 7 所示,在较佳条件下制得的超支化聚酯
储存、亲水性良好的超支化聚酯,故大豆油投料量 分解主要集中在 350~450 ℃,是主链酯键的热解,
50%为较佳配比。 该超支化聚酯失重为 10%、50%、90%时的温度为
所以,制备水性大豆油-松香基超支化聚酯的较 345、407、440 ℃。与文献[16]报道的苯乙烯-马来
佳条件为:大豆油投料量为松香质量的 50%,顺丁 酸酐共聚物 340~400 ℃失重区间相比,该聚酯热力
烯二酸酐投料量为松香质量的 20%,加入丙三醇使 学性能更好,具有较高的热稳定性能。
物料羟羧比为 0.86,恒温酯化反应温度 250 ℃,恒 2.2.3 超支化聚酯胶体溶液粒径分布
温反应时间为 3 h。该条件下得到超支化聚酯数均分 取 1.3 节制得的胶体溶液,测得其粒径分布见
子量(M n )1776,重均分子量(M w )5305;酸值为 图 8。