反相乳液法制備水溶性高分子研究.pdf

1、在制備水溶性高分子方面，由于反相乳液聚合法具有反應(yīng)速度快、產(chǎn)品分子質(zhì)量高、固含量高、溶解迅速、膠乳產(chǎn)品不經(jīng)過(guò)處理可直接應(yīng)用等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外對(duì)反相乳液聚合的研究越來(lái)越活躍。本文主要通過(guò)反相乳液聚合法制備了一系列高分子量、速溶的水溶性高分子聚合物，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征及應(yīng)用性能鑒定。 本文主要選擇丙烯酰胺(AM)、丙烯酸鉀(AAK)、苯乙烯磺酸鈉(SSS)、二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、甲基

2、丙烯酰氧乙基-N，N-二甲基胺丙磺酸內(nèi)鹽(DMPS)等為實(shí)驗(yàn)單體，其中甲基丙烯酰氧乙基-N，N-二甲基胺丙磺酸內(nèi)鹽為實(shí)驗(yàn)室獨(dú)自合成的新型兩性單體。丙烯酰胺與其它單體進(jìn)行兩元或三元共聚就可以得到陰離子水溶性共聚物、陽(yáng)離子水溶性共聚物和兩性水溶性共聚物。并對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了深入研究，對(duì)有機(jī)相的選擇、溫度、引發(fā)劑的選擇及用量、單體配比、乳化劑用量及配比進(jìn)行了全面的探索，分別確定了合成各類(lèi)共聚物的相對(duì)最佳反應(yīng)條件。 在油相選擇方面，本文通

3、過(guò)一系列對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從白油、環(huán)己烷、煤油和溶劑油之中選擇環(huán)己烷作為反相乳液聚合的有機(jī)相。原因是使用環(huán)己烷乳液粘度較低、副反應(yīng)較少，并且乳液較穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，反相乳液聚合過(guò)程中保持V(油相)∶V(水相)=2∶3～2∶2為宜，水相中單體濃度保持在25％～45％為宜。 為了提高聚合物的分子質(zhì)量，本文分別嘗試了KPS-TMEDA、KPS-DMAEMA、KPS-NaHSO3-DMAEMA、KPS-TMEDA-DMAEMA四種氧化還原引發(fā)體

4、系，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)KPS-TMEDA和KPS-TMEDA-DMAEMA這兩種引發(fā)劑在反相乳液聚合中表現(xiàn)出較優(yōu)異的效果。使用該引發(fā)體系，在室溫下就可以順利引發(fā)聚合，反應(yīng)條件緩和，并且所得聚合物分子質(zhì)量高，溶解速度快。 通過(guò)利用紅外光譜、核磁共振氫譜、元素分析、熱失重等檢測(cè)手段對(duì)合成產(chǎn)品進(jìn)行了表征，結(jié)果證明加入的單體進(jìn)行較好的共聚。通過(guò)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、烏氏粘度計(jì)對(duì)產(chǎn)品的溶液性質(zhì)進(jìn)行了研究。研究數(shù)據(jù)表明，丙烯酰胺與甲基丙烯酰氧乙基-N，N-

5、二甲基胺丙磺酸鹽共聚制備的兩性共聚物具有明顯的反聚電解質(zhì)性質(zhì)，并且耐溫抗鹽性能較好，而丙烯酰胺與丙烯酸鉀的共聚物其耐溫性和抗鹽性能都相對(duì)較差。 在應(yīng)用方面，分別做了膨潤(rùn)土泥漿實(shí)驗(yàn)、膨潤(rùn)土和高嶺土懸浮水絮凝實(shí)驗(yàn)和聚合物在膨潤(rùn)土上的吸附實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)表明，經(jīng)聚合物處理后的膨潤(rùn)土泥漿，其應(yīng)用性能有很大程度的改善；在絮凝方面，聚合物用量少，絮凝時(shí)間短，絮凝效果好，同時(shí)通過(guò)兩種不同聚合物復(fù)配應(yīng)用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其絮凝效果要比單獨(dú)使用任何一種都要好，所