丙烯酰胺的分散聚合研究.pdf

1、分散聚合在制備具有很窄粒徑分布微米大小的粒子方面具有突出的優(yōu)點，分散聚合方法制備出的PAM乳液具有易干燥、易溶解的優(yōu)點，且分散介質(zhì)是水溶性的，從而可廣泛地應用于對油含量要求很低的領域。 本文在乙醇/水介質(zhì)中、使用聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)作穩(wěn)定劑、通過使用過硫酸鉀(KPS)/亞硫酸氫鈉(SB)氧化還原引發(fā)體系成功的進行了丙烯酰胺(AM)的分散均聚合及N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺(NMBA)存在下AM的分散聚合反應研究?？疾榱艘l(fā)劑

2、中氧化劑KPS、單體AM、穩(wěn)定劑PVP濃度，反應溫度，介質(zhì)組成及攪拌速度對兩體系反應轉(zhuǎn)化率、生成粒子粒徑、生成聚合物分子量的影響，并對分散聚合反應動力學進行了初步探討。通過溴化法測定聚合反應轉(zhuǎn)化率，通過膨脹計法測定聚合反應的動力學曲線，按照國家標準通過黏度法測定聚合產(chǎn)物的分子量，通過動態(tài)光散射法測量制得的聚丙烯酰胺分散液粒子的粒徑大小及其分布，通過透射電子顯微鏡對反應生成粒子的形態(tài)進行檢測。 發(fā)現(xiàn)反應轉(zhuǎn)化率隨著單體及引發(fā)劑用量、

3、反應溫度、介質(zhì)中水含量的增加，穩(wěn)定劑用量的降低而增加；生成粒子的粒徑隨著單體及引發(fā)劑用量、反應溫度、介質(zhì)中水含量的增加而增加，而隨著穩(wěn)定劑濃度的增加，粒子粒徑在隨之減小到一定程度后，在穩(wěn)定劑濃度比較大時，生成的粒子粒徑較大；生成聚合物分子量隨著引發(fā)劑濃度、反應溫度的減小而增加，隨著單體濃度、介質(zhì)溶解度參數(shù)即介質(zhì)中水含量的增加而增加，隨著穩(wěn)定劑用量的增加，先增大到一定程度后減小。 加入交聯(lián)劑的體系生成的粒子粒徑較未加入交聯(lián)劑的體系

4、得到的要小，這可能是由于交聯(lián)劑的存在使得聚合物在介質(zhì)中臨界鏈長變短，沉淀出來的聚合物鏈也隨之變短，從而導致生成的聚合物粒子粒徑較小，且由于交聯(lián)劑的存在，這些粒子在介質(zhì)中的溶脹程度變小。 加入交聯(lián)劑的體系得到的聚合物的分子量較未加入交聯(lián)劑的體系得到的要略大一些，這可能是由于交聯(lián)劑存在下得到的粒子粒徑普遍較小，較小的粒子能很容易的從介質(zhì)中捕獲短鏈自由基，從而導致生成聚合物分子量較高。 對兩體系動力學的研究發(fā)現(xiàn)隨著介質(zhì)水醇比的

5、增大，聚合速率逐漸增大。兩體系的動力學方程分別為Rp∝[I]0.350[AM]0.306[PVP]-0.296和Rp∝[I]0.375[AM]0.359[PVP]0.336，反應的活化能分別為37.06kJ/mol和39.90kJ/mol。加入交聯(lián)劑體系的反應活化能略高于未加入交聯(lián)劑體系的活化能。可能是交聯(lián)劑的存在使得聚合物粒子在介質(zhì)中的溶脹程度變小，粒子相中的溶劑通道也隨之受到影響，使得單體想要通過粒子中的溶劑通道進入粒子相以維持固相