窄分布聚丙烯酸的合成以及分子量對(duì)PAA-水混合體系中的水合狀態(tài)的影響.pdf

1、聚丙烯酸(PAA)具有很強(qiáng)的親水性，每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元上都連著一個(gè)羧基基團(tuán)，在水中電離出氫離子及羧基陰離子。由于高分子陰離子之間的相互排斥作用，聚丙烯酸分子鏈在水中伸展成松弛狀，羧基基團(tuán)能夠充分與水分子產(chǎn)生氫鍵作用，因此有利于研究聚合物對(duì)體系中水的熱力學(xué)性質(zhì)等方面的影響?？紤]到實(shí)驗(yàn)所需的低分子量(5000～70，000)聚丙烯酸在市場(chǎng)上沒有現(xiàn)成的商品出售，實(shí)驗(yàn)室采用RAFT自由基聚合自行制備。本文以水為溶劑，以水溶性的S，S’-二(α，α’

2、-甲基-α”-乙酸)三硫代碳酸酯為鏈轉(zhuǎn)移劑，采用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)方法合成了不同分子量的聚丙烯酸。GPC測(cè)試結(jié)果表明合成的聚丙烯酸具有很窄的分子量分布，多分散系數(shù)PDI均控制在1.0～1.1的范圍內(nèi)。
　　 采用DSC方法研究不同分子量的聚丙烯酸/水混合體系中水的熱力學(xué)性質(zhì)，研究表明，親水性聚合物的分子量對(duì)水溶液中不同狀態(tài)的水的熱力學(xué)行為有著重要的影響。不同分子量的PAA水溶液中自由水和結(jié)晶鍵合水的熔點(diǎn)和

3、熔融焓是不同的。其中，自由水的熔點(diǎn)和熔融焓隨著PAA分子量的增加而降低，說明聚丙烯酸分子量的增加使體系中自由水的冰點(diǎn)降低，且自由水在總含水量中的比例也逐漸減小。而聚丙烯酸的分子量對(duì)結(jié)晶鍵合水的熔融行為影響并不大，說明體系中的結(jié)晶鍵合水除了一部分會(huì)與位于第一水合層的水分子以及聚合物基團(tuán)形成氫鍵以外，還有一部分位于聚合物分子鍵卷曲包裹的線團(tuán)內(nèi)，這些水分子相互聚集形成“水團(tuán)簇”，同樣表現(xiàn)出與本體水不一致的熱力學(xué)行為。對(duì)于PAA水溶液中非結(jié)晶鍵