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《长春工业大学》 2010年
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醇水介质中阳离子型聚丙烯酰胺的制备与表征

李羚露  
【摘要】:丙烯酰胺类聚合物是一种非常重要的水溶性聚合物,有着许多优异的特性,尤其作为污水处理中的絮凝剂已经被广泛应用到石油工业、造纸、洗煤、纺织、医药、生活污水等多个领域。本文采用分散聚合制备阳离子型聚丙烯酰胺。分散聚合是一种特殊类型的沉淀聚合,要求反应前,单体、分散稳定剂、引发剂等都溶解在溶剂中成均相,随着反应的进行,聚合物链段逐渐增长,当到达临界链长时开始析出,分散稳定剂吸附在析出的颗粒表面,防止聚并发生。因此,聚合物颗粒就悬浮在溶剂中形成分散液。在醇水混合介质中制备阳离子型聚丙烯酰胺,具有电荷密度高、分子量大、溶解速度快等优点。目前研究主要集中在增大聚合物的分子量和增加单体含量上,然而生成的聚合物乳液有明显的温度敏感性还少有报道。 本文以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,偶氮二异丁基脒二盐酸盐(V50)为引发剂,聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDAC)为稳定剂,分别在聚乙二醇(PEG)及乙醇-水混合溶液中制备阳离子型聚丙烯酰胺,系统研究了各反应参数如单体含量、组成,分散剂浓度,介质浓度,引发剂浓度,反应温度,聚乙二醇水溶液浓度等对合成分散体的影响。并分别用光学显微镜、透射电镜和激光粒度仪对合成的分散体的粒子形态、粒径大小及其粒度分布进行了表征。分散体粘度用旋转粘度计进行测定。单体转化率则才用溴化法测量。最终形成的聚合物的分子量通过乌氏粘度计进行测定。最后用FTIR和1H-NMR对聚合物的结构进行了表征。 初步探讨了醇水介质中水溶性单体分散聚合的实质。认为水分散体形成过程实际上是形成聚合物逐渐相分离的过程,聚合过程中影响相分离和粒子稳定的反应因素都影响粒子的大小、形貌及分布。分散体的稳定主要靠粒子表面吸附的稳定剂分子提供的空间位阻稳定作用和静电稳定作用而稳定的。 在制备阳离子型丙烯酰胺的过程中发现,在乙醇-水混合介质中制备的分散体具有明显的温度敏感性。分散体的颜色随着温度的变化可以在透明与乳白色之间发生可逆性转变。当温度从50℃降低到5℃时,乳液逐渐从透明变成乳白色;当温度从5℃升高到50℃乳液颜色又会按照从右至左的方向恢复原状。为了考察分散体具有温敏性的原因,我们采用变温紫外分光光度计对分散体进行了表征。结果表明:当温度较低时,分散体的微球溶胀度较低,粒径较小,所以透过率较低呈现乳白色。当温度升高时,分散体微球的溶胀度逐渐增加,透过也逐渐增加。当温度到达50℃时,整个分散体呈现完全透明的状态。
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O633.22

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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10 侯泽民;梁晓健;刘白则;;关于《聚丙烯酰胺水凝胶毒副作用的实验研究》一文的科学性的商榷[A];医用聚丙烯酰胺水凝胶(奥美定)论文汇编(第二辑)[C];2002年
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【同被引文献】
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4 苏焕琳;九江聚丙烯国内同类装置效益领先[N];中国石化报;2005年
5 ;勇立潮头铸辉煌[N];中国审计报;2005年
6 记者 武从端 贾超时;大庆炼化聚丙烯迈向世界级[N];黑龙江日报;2005年
7 饶兴鹤;亚洲丙烯价格继续小幅上涨[N];中国化工报;2009年
8 卞海珠;丙烯超临界聚合试验取得突破[N];中国石化报;2003年
9 朝阳;四大需求驱动丙烯酸市场发展[N];中国高新技术产业导报;2004年
10 华巩;今年欧洲丙烯市场将继续紧张[N];中国贸易报;2007年
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