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《昆明理工大学》 2007年
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聚合物固载引发剂的合成及其应用研究

袁新兵  
【摘要】: 本论文以淀粉和甘蔗渣等丰富的天然高分子及丙烯酸为原料,通过交联反应制备了聚丙烯酸交联体、聚丙烯酸/淀粉交联体、聚内烯酸/甘蔗渣交联体、聚丙烯酸/酸酐化甘蔗渣交联体,以此为基体引入了具有引发聚合活性的过酸基团,制成聚合物交联体固载引发剂,通过正交实验确定了固载过酸化反应的最佳工艺条件:在聚丙烯酸交联体质量为1.0000g时,催化剂用量为6ml,35%的H_2O_2用量为25ml,反应时间为3h,交联剂用量为10%,研究了催化剂用量对其固载过酸含量的影响,发现适当增加催化剂的用量,固载过酸含量呈增大的趋势。 本论文重点研究了聚合物交联体固载过酸引发剂与还原剂A组成的氧化还原体系引发丙烯酸和丙烯酰胺的接枝聚合反应,研究了反应温度、时间、单体浓度、固载过酸含量等因素对接枝聚合反应的影响。确定了最佳的接枝聚合反应条件为:反应温度为60℃,反应时间为3h,单体与固载过酸的摩尔比为38:1,固载过酸与还原剂A摩尔比为4:1,丙烯酸和丙烯酰胺接枝产物的最大接枝率分别可达515.4%和527.2%,相应的接枝效率分别可达98.6%和84.2%。适当增加固载过酸含量,接枝率及单体转化率均明显增大。对聚丙烯酸交联体固载过酸引发丙烯酰胺的接枝聚合反应机理进行了探讨,得出接枝反应初期的动力学方程为:R_8=K[M][RCOOOH]~(1/2),接枝聚合反应表观活化能E=8.96KJ/mol,接枝聚合反应速率常数K=7.0670×10~(-3)L/mol·S(单体浓度恒定)及K=6.1860×10~(-3)L/mol·s(固载过酸浓度恒定)。 对部分接枝产物在不同温度、盐及pH值的水溶液中的溶胀性能进行了研究,丙烯酸和丙烯酰胺接枝产物的溶胀比随着枝枝率的增大而增大,但对温度变化的响应性不显著,混合单体的接枝产物对温度有一定的敏感性,随着温度的升高,溶胀比呈下降的趋势。接枝产物均随盐及pH值的循环变化而表现出溶胀—收缩—溶胀的规律性变化,各接枝产物溶胀比对水溶液中的盐及pH值变化有响应性,丙烯酸接枝产物的溶胀比对盐及pH值的响应性较好。接枝产物对重金属离子有较好的吸附性,对Cu~(2+)和Pb~(2+)的脱除率在30min分别可达到100%和86.5%,丙烯酸及混合单体的接枝产物对铜离子的脱除效果优于铅离子。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ314.241

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