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本文用稀土元素La改性固体酸SO42-/TiO2,经高温焙烧制备了新型固体超强酸SO42-/TiO2La3+,并以该固体酸代替传统浓硫酸为催化剂,高效合成了丁二醇二甲基丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)。然后以这两种多官能团单体(Polyfunctional monomer,PFM)为交联助剂,研究了它们对PCL的强化交联效应及对PCL力学性能的影响。 多官能团单体合成试验主要考察了SO42-/TiO2La3+制备条件对其催化活性的影响、酯化反应条件对酯化率的影响,得到了较好的催化剂制备和多官能团单体合成工艺:SO42-/TiO2La3+在焙烧温度500℃下活化3h左右,具有较高的催化活性和催化效率。当甲基丙烯酸、丁二醇的物质量之比为2.8:1,阻聚剂、催化剂质量分数分别为1.0%、1.2%,110℃~120℃反应2h时,丁二醇二甲基丙烯酸酯的酯化率高达92.0%;当丙烯酸、季戊四醇物质量之比为3.5:1,催化剂、阻聚剂质量分数为2%,1.5%,甲苯用量55%,120℃~130℃反应3h,PETA的酯化率可达78.5%。 PFM强化交联试验考察了影响PCL辐射交联效率的各种因素,如单体的质量分数、单体的官能团数目、辐照剂量等,并研究了PCL-PFM混合体系的辐射交联规律和力学性能。实验结果表明:两种PFM均能够与PCL较好的相容,对PCL的辐射交联有明显的强化作用。而且,PETA比丁二醇二甲基丙烯酸酯的官能团数目多,对PCL的强化交联效果更好。强化交联后PCL体系的力学性能得到较大改善。 PCL-PFM共混体系的强化交联不再符合无规交联的规律,不遵从Charlesby-Pinner方程,而用陈欣方-刘克静-唐敖庆关系式来处理可得到很好的线性关系。