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丙烯酰胺系均聚物和共聚物反相乳液的合成研究

作　者: 赵明
导　师: 王荣民；李鸿洲
学　校: 西北师范大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 反相乳液聚合二甲基二烯丙基氯化铵均聚物阳离子共聚物增稠剂
分类号: TQ316.334
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

丙烯酰胺(AM)系均聚物及共聚物是一类新型、精细、功能高分子产品,可作为增稠剂和超高吸水性树脂等,广泛用于石油工业、水处理、涂料、印染等方面。本论文以水溶性单体丙烯酰胺(AM)、丙烯酸铵(AANH4)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)等为基本原料,采用反相乳液聚合方法合成了三类聚合物乳液(PAM、P(AM/AANH4)、P(AM/DMDAAC)),研究了产物的稳定性能,确定了最佳合成工艺条件,采用透射电镜对反相乳液粒子的形貌进行了分析表征。论文主要分为四部分:1、简要论述了乳液聚合技术的发展历史及研究现状、反应机理、优点和实际应用,并着重介绍了反相乳液聚合的基本概念、聚合机理、最新研究成果等内容。反相乳液聚合技术是于20世纪60年代初期发展起来的一种新型的乳液聚合技术,其突出优点是:在高聚合速率、高转化率下,生产出高分子量的水溶性产品;制备的特种聚合物胶乳和功能聚合物胶乳粒子,很容易反转并溶解于水中,便于很多领域的应用,因此受到广泛关注。2、以丙烯酰胺(AM)为单体合成了聚丙烯酰胺PAM,研究了溶剂、乳化剂种类及用量、单体浓度、交联剂和通氮等因素对聚合产物粘度与稳定性的影响,确定了最佳合成工艺条件,即:当单体AM含量为40%,油/水重量比接近1.0,交联剂的用量为单体质量的2.5%,引发剂(过硫酸铵)为单体含量的0.9%,使用Span-80/OP-10为复合乳化剂时,产物粘度达到0.84Pa·s,并采用透射电镜对反相乳液粒子的形貌进行了分析表征。3、以丙烯酰胺/丙烯酸铵(AM/AANH4)为单体合成了共聚物P(AM/AANH4),研究了单体配比、引发剂浓度、水相pH值、反应温度、乳化剂种类及用量等因素对聚合产物粘度与稳定性的影响,确定了最佳合成工艺条件,即:当单体AM的含量为40~45%,油/水重量比接近1.1,复合乳化剂中Span-80的含量为92%,引发剂(过硫酸铵)为单体含量的0.6%,pH值约为9,聚合温度70℃时,产物粘度达到3.28Pa·s,并采用透射电镜对反相乳液粒子的形貌特征进行了分析表征。4、以丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵(AM/DMDAAC)为单体合成了阳离子共聚物P(AM/DMDAAC),研究了单体摩尔配比、引发剂浓度、水相pH值、乳化剂种类及用量等因素对聚合产物粘度与稳定性的影响,确定了最佳合成工艺条件,即:当单体(AM)的含量为40%,复合乳化剂中OP-10用量为4%,乳化剂的用量占油相总质量的6%,DMDAAC/AM的摩尔配比为1.6,引发剂(过硫酸铵)为单体含量的1.0%,pH值约为5,聚合温度40℃时,产物粘度达到0.78Pa·s,并采用透射电镜对反相乳液粒子的形貌进行了分析表征。总之,采用反相乳液技术制备的三类丙烯酰胺系均聚物和共聚物(PAM、P(AM/AANH4)、P(AM/DMDAAC)),具有稳定性能高、表观粘度大、在水中溶解速度快等特点,以期在高吸水性树脂、石油回收、絮凝剂、增稠剂、阳离子高分子絮凝剂以及造纸等领域得到广泛的应用。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
第一章反相乳液聚合研究进展  9-39
  1 乳液聚合  11-18
  2 反相乳液聚合  18-35
  3 课题设计与研究意义  35-36
  参考文献  36-39
第二章丙烯酰胺均聚物 PAM 的合成研究  39-50
  1 实验部分  40-41
  2 结果与讨论  41-48
  3 结论  48-49
  参考文献  49-50
第三章丙烯酰胺/丙烯酸铵共聚物 P(AM/AANH_4)的合成研究  50-62
  1 实验部分  51-52
  2 结果与讨论  52-60
  3 结论  60-61
  参考文献  61-62
第四章丙烯酰胺/二甲基二烯丙基氯化铵共聚物 P(AM/DMDAAC)的合成研究  62-75
  1 实验部分  64-65
  2 结果与讨论  65-73
  3 结论  73-74
  参考文献  74-75
硕士期间发表论文  75-76
致谢  76

丙烯酰胺系均聚物和共聚物反相乳液的合成研究

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