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文檔簡介
1、以丙烯酰胺(AM)為主單體、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)為陽離子單體、甲基丙烯酸甲酯(MMA)為疏水單體,在聚乙二醇(PEG)水溶液中采用雙水相聚合方法合成了疏水改性陽離子聚丙烯酰胺。首先研究了DMC/MMA摩爾比例、單體總濃度、溫度、引發(fā)劑濃度和PEG濃度對共聚產(chǎn)物性能的影響,制備出了流動(dòng)性好、穩(wěn)定性強(qiáng)的AM-DMC-MMA共聚物水分散液。然后分析了MMA對雙水相聚合過程的反應(yīng)速率、相分離過程、分子量及分布、黏度和液滴尺寸及
2、微觀形態(tài)的影響,發(fā)現(xiàn)MMA在雙水相聚合過程中會(huì)產(chǎn)生一系列的作用。最后考察了剪切速率、聚合物濃度、共聚物組成、溫度和鹽濃度對疏水改性陽離子聚丙烯酰胺水溶液流變性能的影響。
用改進(jìn)溴化法測定了單體轉(zhuǎn)化率,用旋轉(zhuǎn)流變儀測定了聚合產(chǎn)物的表觀黏度,用凝膠滲透色譜測定了共聚物分子量。隨著DMC/MMA摩爾比例減小,共聚物分子量增大,表觀黏度減小;隨著引發(fā)劑濃度增大,共聚物分子量和表觀黏度都先減小后增大;增大單體濃度或PEG濃度,均會(huì)增大共
3、聚物分子量和表觀黏度;升高溫度,會(huì)減小共聚物分子量和表觀黏度。
通過對比研究AM/DMC/MMA和AM/DMC雙水相聚合反應(yīng)過程,發(fā)現(xiàn)MMA不僅能加速聚合反應(yīng)速率,增加反應(yīng)過程中的表觀黏度;而且還會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)過程中生成更多短鏈結(jié)構(gòu)的聚合物分子。運(yùn)用紫外分光光度計(jì)對AM/DMC/MMA雙水相聚合過程的透光率進(jìn)行在線檢測,發(fā)現(xiàn)MMA的增加,臨界轉(zhuǎn)化率和臨界分子量都減小,從而證明了MMA具有促進(jìn)相分離的功能。通過激光粒度儀檢測液滴尺寸
4、及分布,并用透射電鏡觀察液滴的微觀形態(tài),說明MMA既能促進(jìn)成熟液滴的形成,又能加速液滴的成長。
對共聚物水溶液進(jìn)行流變測試,發(fā)現(xiàn)對于MMA含量相同的共聚物,隨著聚合物水溶液濃度增加,其表觀黏度與稠度系數(shù)增大,流動(dòng)指數(shù)減小;而在同一聚合物濃度下,隨著共聚物組成中MMA含量增加,其表觀黏度與稠度系數(shù)減小,流動(dòng)指數(shù)增大。共聚物組成中MMA含量增大,水溶液的黏流活化能減小,說明表觀黏度對溫度變化的敏感性減弱。鹽的加入導(dǎo)致聚合物溶液的表
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