水溶性兩親聚丙烯酰胺的合成與性能評價.pdf

1、水溶性兩親聚丙烯酰胺是指聚丙烯酰胺分子結(jié)構(gòu)中,同時含有親水親油基團的一類聚合物。它是通過在聚丙烯酰胺分子中引入一些疏水基團(或者是具有表面活性劑結(jié)構(gòu)的基團)而得到的。疏水基團的引入可以是對聚丙烯酰胺大分子進行化學(xué)改性,也可以通過與丙烯酰胺的共聚合。本論文采用可聚表面活性單體(壬基酚聚氧乙烯醚馬來酸單酯、壬基酚聚氧乙烯醚衣康酸單酯)與丙烯酰胺共聚的方法對聚丙烯酰胺進行改性,制備了兩類水溶性兩親聚丙烯酰胺。研究內(nèi)容主要包括以下三個方面:

2、r>　　 1.表面活性單體的制備。壬基酚聚氧乙烯醚NPn(其中n=3、6、10;n代表聚氧乙烯數(shù))分別和馬來酸酐MA、衣康酸IA酯化反應(yīng)制備了壬基酚聚氧乙烯醚馬來酸單酯NPnMA、壬基酚聚氧乙烯醚衣康酸單酯NPnIA。通過考察催化劑類型、反應(yīng)溫度、酸醇摩爾比等反應(yīng)條件對酯化率的影響,確定了酯化反應(yīng)條件;并在該條件下合成了六種單酯,用紅外對其結(jié)構(gòu)進行了表征。測定了合成單酯的表面張力隨濃度的變化曲線,確定了臨界膠束濃度和該濃度下的表面張力

3、。
　　 2.水溶性兩親聚丙烯酰胺的制備及表征。制備的單酯同丙烯酰胺在水溶液中通過自由基引發(fā)共聚,合成了陰離子型水溶性兩親聚丙烯酰胺。采用紅外光譜對聚合物分子進行結(jié)構(gòu)表征,用粘度法測定了聚合物的分子量。探討了合成條件對共聚物分子量的影響,確定了聚合反應(yīng)條件,合成了兩類不同單酯摩爾加量的改性共聚物。由于NP3型單酯在水中溶解性差,采用改變?nèi)軇O性法制備的共聚物分子量很小,且不具備很好的表面活性故放棄與丙烯酰胺的聚合。因為NPnMA

4、、NPnMA的可聚合雙鍵均靠近離子基團(羧基),合成的共聚物理論上為無規(guī)共聚物(共聚物合成過程中,單酯在溶液中的濃度均高于其臨界膠束濃度)。
　　 3.水溶性兩親聚丙烯酰胺溶液性能評價。初步探討了單酯的類型及其親水鏈的長短對共聚物溶液性質(zhì)的影響。結(jié)果表明,四類共聚物溶液均具有很好的表面活性。共聚物溶液的表面活性隨著共聚物中單酯摩爾加量的增多而增大。衣康酸單酯改性共聚物溶液的表面張力隨濃度變化幅度較馬來酸單酯改性共聚物小。在同樣條

5、件下,NP10MA、NP10IA改性共聚物溶液表面活性不如NP6MA、NP6IA改性共聚物高。鹽對兩類改性共聚物溶液表面張力值的影響很小。兩類改性共聚物溶液的界面活性較低,NP10MA、NP10IA改性共聚物溶液同原油的界面張力均為6.0mN/m左右;NP6MA、NP6IA單體改性共聚物溶液同原油的界面張力均為10.0mN/m左右。
　　 對共聚物溶液表觀粘度性質(zhì)的測定發(fā)現(xiàn):馬來酸單酯改性共聚物溶液的表觀粘度和同條件下合成的PA