丙烯酰胺與丙烯酸鈉雙水相共聚合反應(yīng)研究.pdf

1、雙水相聚合反應(yīng)是將一種水溶性單體、引發(fā)劑及分散介質(zhì)溶解在水中，形成均相水溶液，一定條件下進行聚合反應(yīng)，由于聚合物之間的相互作用，體系發(fā)生相分離，兩種聚合物分別富集于各自相中，形成互不相溶的水溶性聚合物分散液的聚合反應(yīng)。它克服普通水溶液聚合高粘、攪拌和傳熱困難等缺陷，且聚合和使用過程中不存在有機溶劑污染，后處理簡單，是制備水溶性聚合物的新方法。但將兩種水溶性單體，溶解在分散介質(zhì)水溶液中進行共聚合，最終形成雙水相體系的研究鮮有報道。本論文以

2、此為出發(fā)點，以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸鈉(NaAA)為原料，進行雙水相共聚合反應(yīng)，并對該共聚合反應(yīng)進行了系統(tǒng)研究。 本論文從水溶性聚合物的疏水性差異、聚合物水溶液黏度及聚合體系穩(wěn)定性角度出發(fā)，考察了不同相對分子質(zhì)量聚乙二醇(PEG)對聚合物雙水相乳液體系的乳液狀態(tài)和穩(wěn)定性的影響，最終確定PEG20000水溶液作為AM-NaAA雙水相共聚合的分散介質(zhì)。 本論文考察了引發(fā)劑濃度、初始單體濃度、乙二胺四乙酸(EDTA)濃度、甲

3、酸鈉濃度、尿素濃度、聚合反應(yīng)溫度、體系pH值、共聚單體與分散介質(zhì)摩爾配比、共聚單體摩爾配比以及乳化劑濃度等因素對聚丙烯酰胺(HPAM)特性黏數(shù)、HPAM-PEG-水乳液體系穩(wěn)定性以及單體殘留量的影響。最后通過正交實驗，確定了該雙水相共聚合反應(yīng)最佳反應(yīng)工藝參數(shù)，得到了聚合物雙水相體系乳液的最佳HLB值。 采用膨脹計法研究了各工藝參數(shù)對雙水相共聚合反應(yīng)速率的影響。得到了雙水相共聚合反應(yīng)速率方程以及活化能。采用陰離子度法測定共聚單體在

4、共聚產(chǎn)物中的組成，并用F-R等三種方法推導(dǎo)出NaAA與AM的競聚率。 采用濁度滴定法繪制了不同PEG相對分子質(zhì)量和不同溫度下HPAM-PEG-水體系的相圖，隨著PEG相對分子質(zhì)量增加，臨界分相濃度下降；隨著溫度升高，臨界分相濃度先下降后升高。PEG及HPAM富集相存在疏水性差異，因此AM將在兩相分配，隨著HPAM濃度升高，AM分配系數(shù)升高；隨著PEG濃度升高，AM分配系數(shù)下降；平衡溫度也會影響AM分配系數(shù)，隨著溫度升高，AM分配