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两种引发体系下30%阳离子度PDA制备工艺初步研究

作 者: 潘瑜
导 师: 张跃军
学 校: 南京理工大学
专 业: 应用化学
关键词: 二甲基二烯丙基氯化铵 丙烯酰胺 共聚合 特征黏度 总残余双键含量 引发剂 Na4EDTA
分类号: TQ316.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 65次
引 用: 1次
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内容摘要


本文研究了合成30%阳离子度PDA的聚合工艺。以工业一步法单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和工业丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(RH)或过硫酸铵-偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用水溶液聚合方式,对聚合工艺进行了研究。在已有文献基础上选用未经精制的工业单体,通过对引发剂用量、单体起始总含量、聚合反应温度3个因素的初步优化得到基础工艺,在此工艺基础上加入助剂Na4EDTA,通过对上述3个因素及Na4EDTA用量的正交优化,得到了特征黏度为8.65 dL·g-1,总残余双键含量为25.65%的产物及其相应的聚合工艺。探索了APS-AIBN复合引发体系下的聚合工艺。通过APS引发剂用量、Na4EDTA用量、单体起始总含量和聚合反应温度4个因素的正交优化及熟化温度,AIBN用量,熟化时间3个因素的单因素实验,得到了特征黏度为8.98 dL·g-1,总残余双键含量为26.50%的产物及其相应的聚合工艺。结果表明,通过加入Na4EDTA,可使反应体系中引发剂用量、单体起始总含量、聚合反应温度在原有基础上上调,有利于在保持产物特征黏度基础上降低总残余双键含量,同时Na4EDTA的加入也提高了采用APS-RH引发体系制备所得产物性质的稳定性。使用油溶性引发剂AIBN与APS的复合引发体系可以使熟化温度提高,促使二次引发,进而缩短反应所需时间,使产物的特征黏度值在原有APS工艺基础上略为提高。上述研究结果对于30%阳离子度PDA的进一步研究具有一定的参考作用。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1.绪论  7-17
  1.1 PDA的结构与性质  7-8
    1.1.1 PDA的结构  7
    1.1.2 PDA的性质  7-8
  1.2 PDA的应用  8-9
    1.2.1 PDA在采煤和石油开采中的应用  8
    1.2.2 PDA在日用化工中的应用  8-9
    1.2.3 PDA在水处理中的应用  9
    1.2.4 PDA在其他领域中的应用  9
  1.3 PDA的合成方法  9-10
    1.3.1 水溶液聚合  9
    1.3.2 反相乳液聚合  9-10
    1.3.3 反相悬浮聚合  10
    1.3.4 其它方法  10
  1.4 水溶液聚合制备PDA工艺研究  10-17
    1.4.1 国外研究情况  10-11
    1.4.2 国内研究情况  11-13
    1.4.3 本课题组研究情况  13-14
    1.4.4 本课题的提出、主要研究内容、意义及目标  14-17
2.实验原理  17-26
  2.1 自由基共聚合原理  17-23
    2.1.1 链引发反应  17-19
    2.1.2 链增长反应  19
    2.1.3 链终止反应  19-21
    2.1.4 链转移反应  21-22
    2.1.5 阻聚作用  22-23
  2.2 影响PDA共聚合反应的工艺因素  23-26
    2.2.1 单体起始总含量  23-24
    2.2.2 引发剂用量  24-25
    2.2.3 聚合反应温度  25-26
3.实验部分  26-58
  3.1 仪器与药品  26-27
  3.2 实验方案设计及结果评价方法  27-29
    3.2.1 实验方案设计  27-29
    3.2.2 结果评价方法  29
  3.3 前期实验  29-32
    3.3.1 现有单体的筛选实验  29-31
    3.3.2 基本操作步骤的选择  31-32
  3.4 APS-RH引发体系下聚合工艺的研究  32-46
    3.4.1 基础工艺的优化  32-41
    3.4.2 加入Na_4EDTA后聚合反应工艺的研究  41-46
  3.5 APS-AIBN引发体系下聚合工艺的研究  46-58
    3.5.1 基础工艺的优化  46-51
    3.5.2 复合引发体系下聚合反应工艺研究  51-58
4.问题与讨论  58-61
  4.1 APS-RH体系下加入Na4EDTA的效果分析  58-59
  4.2 APS-AIBN复合引发体系对于合成产物性质的影响  59-61
5.结论  61-62
6.展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录  68-70

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 高分子化合物工业(高聚物工业) > 生产过程 > 聚合反应过程
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