聚羧酸盐类无磷洗涤助剂的合成与性能研究

以丙烯酸和马来酸酐为单体,以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法合成了聚羧酸盐类无磷 洗涤助剂聚丙烯酸钠、马来酸酐与丙烯酸(MA-co-AA)共聚物。考察了链转移剂对聚丙烯酸(PAA)相对分子质量 的影响;研究了单体配比、引发剂用量、聚合反应温度对MA-co-AA助洗性能的影响。     

Isopar M丙烯酸钠反相乳液聚合及其稳定性

以Isopar M为油相,采用反相乳液法对丙烯酸钠聚合进行了研究。通过对反相乳液电导率变化的测定,考察了反相乳液的稳定性及在反相乳液中复合乳化剂配比、油水质量比、氧化还原引发剂和调节助剂对反相乳液的稳定性和聚丙烯酸钠转化率的影响。实验结果表明,Isopar M反相乳液稳定性最佳条件为:在油相中乳化剂用量为6%(w),m(Span60)∶m(Tween80)=15∶1、油水质量比为1.74∶1;在氧化还原引发剂中过硫酸钾与乙二胺的质量比为2、45℃、pH≥10的条件下,丙烯酸钠的转化率为97%;添加适量的乳化助剂、抗交联剂和除氧剂等调节助剂可得到较稳定的反相乳液和较高相对分子质量的聚丙烯酸钠产物。     

双水相中低相对分子质量聚丙烯酸钠的合成

实验以聚乙二醇/聚乙烯醇的混合物为分散剂,以过硫酸钾-尿素为引发体系,以甲酸钠为相对分子质量调控剂,在双水相中进行丙烯酸的聚合反应,制备相对分子质量为3 000～4 000的聚丙烯酸钠。考察了分散体系、引发体系、添加剂等因素对聚合反应的影响。结果表明:以聚乙二醇-聚乙烯醇为分散剂,m(PEG):m(PVA)=1.8:1,质量分数为5.0%～5.5%;以过硫酸钾-尿素为引发剂,n(K_2S_2O_8):n(CO(NH_2)_2)=1:1.5;n(K_2S_2O_8):n(AANa)=0.07:1;甲酸钠为丙烯酸钠聚合反应控制剂,质量分数为1%。于50～55℃,进行双水相中丙烯酸钠的聚合反应,单体转化率达99.6%,黏均相对分子质量可控制在3 000～3 600。双水相中制备的聚丙烯酸钠用于陶瓷铁粉的分散实验,表明分散性能较好。     

低相对分子质量聚丙烯酸钠的制备

以丙烯酸、氢氧化钠为原料,以过硫酸铵为引发剂,以亚硫酸氢钠为链转移剂合成了低相对粘均相对分子质量聚丙烯酸钠。采用正交实验法,得到合成相对分子质量为2 000～4 000的聚丙烯酸钠的最佳工艺条件为:反应时间2.5h,反应温度55℃、丙烯酸浓度35%、过硫酸铵用量4%、亚硫酸氢钠用量6%。     

聚丙烯酸钠-高岭土复合高吸水性树脂的制备及结构表征

采用静态水溶液法制备了高填充比例的聚丙烯酸钠-高岭土复合吸水性树脂(简称复合树脂),考察了聚合温度、丙烯酸单体的含量、丙烯酸中和度、引发剂和交联剂的用量、高岭土含量对复合树脂吸水率的影响,并用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、热重和示差扫描量热法对复合树脂的微观结构进行了表征。实验结果表明,复合树脂的最佳制备条件为:聚合温度70℃,丙烯酸单体的质量分数30%,丙烯酸中和度70%,引发剂占单体的质量分数0.1%,交联剂占单体的质量分数0.08%,高岭土占单体的质量分数50%;在此条件下制备的复合树脂对蒸馏水的吸水率为834 g/g,对质量分数0.9%的NaC l溶液的吸水率为81 g/g。傅里叶变换红外光谱和扫描电镜表征结果表明,复合树脂是一种典型的海-岛结构,丙烯酸和高岭土之间存在接枝聚合反应。     

聚丙烯酸钠分散剂的制备及分散性

以丙烯酸为单体,采用过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,同时亚硫酸氢钠又作为链转移剂制备低相对分子质量的聚丙烯酸。考察了单体用量、引发剂用量、链转移剂用量以及温度对相对分子质量和分散性的影响。并用正交设计对工艺条件进行优化,结果表明,固定丙烯酸单体用量90g不变,过硫酸铵用量5g,亚硫酸氢钠用量4g,去离子水270mL,温度70℃,反应时间3h,在此条件下制得的聚丙烯酸钠分散剂用钛白粉沉降法测定分散性,并与进口分散剂比较,其沉降高度约是进口分散剂的一半,分散性比进口分散剂好。     

含异羟肟酸基团的高分子絮凝剂的制备

以水溶性聚丙烯酸钠粉体为原料,甲醇作分散剂,先后与硫酸二甲酯和盐酸羟胺进行非均相酯化反应和肟化反应,制备了含异羟肟酸基团的聚丙烯酸钠改性产品,并采用红外及元素分析对产物进行了表征。以10g聚丙烯酸钠粉末为基准,实验确定的较优酯化条件为:反应温度50℃、反应时间3h、甲醇用量40g、硫酸二甲酯用量0.04mol;较优的肟化条件为:反应温度35℃、反应时间3 h、pH 7、盐酸羟胺用量为酯化产品中酯基摩尔数的2倍;通过改变硫酸二甲酯的用量还可得到不同肟化取代度的产品,其中肟化取代度为11.43%的产品仍具有较高的特性粘度(15.32 dL/g)。在赤泥沉降实验中,所制含异羟肟酸基团的高分子絮凝剂在适宜体系可产生比未改性聚丙烯酸钠絮凝剂更好的赤泥沉降速度,并且上清液的澄清度更高。     

聚合型乳化剂反相乳液聚合法制备印花增稠剂

以煤油为连续相,水为分散相,Span80丙烯酸酯/Span80/Twen80为复配乳化剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸、丙烯酸钠为单体,采用反相乳液聚合法合成印染增稠剂。考察了交联剂用量、丙烯酰胺用量、引发剂浓度、单体浓度、聚合温度、反应时间等对增稠剂黏度和聚合转化率的影响,确定了最佳实验条件,并考察了增稠剂的抗电解质性及流变特性。实验结果表明较理想反应条件为:煤油45 g,水相60 g,质量比为0.8:0.3:0.1的三元乳化剂(可聚合乳化剂、Span80与 Twen80)在乳液中质量分数为6.67%,水相中丙烯酸一丙烯酸钠浓度为3 mol/L,总单体中丙烯酸钠摩尔分数为0.82,n(交联剂):n(总单体)=1.803×10~(-3),n(丙烯酰胺):n(总单体)=0.063,m(引发剂用量):m(总单体)=0.036%,反应时间为7 h,反应温度为23℃。该增稠剂具有较好的抗电解质性及流变特性。     

聚合型乳化剂反相乳液聚合法制备

以煤油为连续相,水为分散相,Span80丙烯酸酯/Span80/Twen80为复配乳化剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,N,Nl-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸、丙烯酸钠为单体,采用反相乳液聚合法合成印染增稠剂.考察了交联剂用量、丙烯酰胺用量、引发剂浓度、单体浓度、聚合温度、反应时间等对增稠剂黏度和聚合转化率的影响,确定了最佳实验条件,并考察了增稠剂的抗电解质性及流变特性.实验结果表明较理想反应条件为:煤油45 g,水相60 g,质量比为0.8:0.3:0.1的三元乳化剂(可聚合乳化剂、Span80与Twen80)在乳液中质量分数为6.67%,水相中丙烯酸-丙烯酸钠浓度为3 mol/L,总单体中丙烯酸钠摩尔分数为0.82,n(交联剂):n(总单体)=1.803×10-2,n(丙烯酰胺):n(总单体)=0.063,m(引发剂用量):m(总单体)=0.036%,反应时间为7 h,反应温度为23℃.该增稠剂具有较好的抗电解质性及流变特性.     

丙烯酸异辛酯与1-辛烯的共聚研究

以丙烯酸异辛酯和1-辛烯为原料,通过自由基聚合的方法制备了聚合物。考察了引发剂及其用量、反应温度、反应时间、反应物摩尔比等聚合条件对产物收率及其性能的影响。结果表明:引发剂过氧化二叔丁基质量分数大于3%,温度高于110℃时,1-辛烯能较好地参与共聚反应,反应在12h基本完成。其最佳反应条件是反应温度130℃,引发剂用量6%。利用凝胶渗透色谱测定了产物的相对分子质量,产物重均相对分子质量为7 800~61 100,相对分子质量分布约2.3,产物的黏度指数为200~380。     

含聚氧乙烯链端的阴离子型改性聚酰胺-胺树状聚合物的合成及表征

以采用发散法在优化合成条件(n(乙二胺):n(丙烯酸甲酯)=1:4、n(丙烯酸甲酯):n(树状聚合物中间体)=24:1、反应温度25℃、反应时间24 h)下合成的第四代聚酰胺-胺(G4.0 PAMAM)树状聚合物为骨架,以阴离子试剂丙烯酸钠和不同相对分子质量的聚氧乙烯大单体为端基改性剂,在以甲醇为溶剂、反应温度50℃、反应时间96 h的条件下进行三元Michael共加成反应,对G4.0 PAMAM树状聚合物分子末端基进行修饰改性;并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振、凝胶渗透色谱和透射电子显微镜等方法对合成产物的结构进行表征。表征结果显示,合成的产物为含聚氧乙烯链端的阴离子型改性G4.0 PAMAM树状聚合物,其分子结构形态以球状为主,粒径范围10～120 nm,通常以集聚态存在。     

核壳型高交联聚硅氧烷/丙烯酸酯复合乳液粒径分布

以苯基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为单体合成了高交联聚硅氧烷乳液,然后与丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚,得到具有核壳结构的高交联聚硅氧烷/BA/MMA 复合乳液。考察了乳化剂的种类与用量、单体加料方式、单体总浓度对乳胶粒粒径分布的影响。实验结果表明,采用辛基苯酚聚氰乙烯醚/十二烷基苯磺酸复合乳化剂合成聚硅氧烷乳液,BA 和 MMA 加入前补加十二烷基苯磺酸钠乳化剂且两单体以半连续法加入,可得到较均匀的复合乳液。当复合乳化剂用量为硅烷单体质量的10%、十二烷基苯磺酸钠补加量为 BA 和 MMA 总质量的1.5%、单体总量为体系中水质量的35%时,乳胶粒的体积平均直径约为71 nm。     

丙烯酸类共聚原油破乳剂的制备

以丙烯酸(AA),甲基丙烯酸(MAA),丙烯酸丁酯(BuAc),甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,三乙醇胺与无水亚硫酸钠分别为链转移剂与终止剂,水为分散介质,采用乳液法合成了一种水溶性四元共聚物破乳剂。考察了水用量、乳化剂用量、引发剂用量、加料速率、聚合温度、单体配比、链转移剂与终止剂用量等反应条件对产物破乳性能的影响,并且对原油破乳条件进行了讨论,对产物进行了红外检测分析。结果表明:在水用量60g、乳化剂用量1.6g、引发剂用量0.25g、加料时间130 min、聚合温度80～85℃、链转移剂与终止剂分别为0.1g与0.15 g、单体总量20 g、m(AA):m(MAA):m(BuAc):m(MMA)=0.75:0.25:12:2条件下,所得产物的原油破乳脱水率最佳。当加药量300 mg/L时,原油脱水率达97.01%。     

两步聚合法制备两性聚丙烯酰胺增稠剂

采用两步聚合法,即甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵自聚得到聚电解质聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC);PDMC与丙烯酸、长碳链疏水单体丙烯酸十八酯(ODA)等单体共混,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂、过硫酸钾为引发剂进行反相乳液聚合,得到疏水缔合型具有互穿网络结构的两性聚丙烯酰胺增稠剂乳液。考察了该增稠剂的交联结构、PDMC用量、ODA用量、MBAM用量对增稠剂乳液增稠能力及耐盐性能的影响。实验结果表明,当PDMC用量(相对于增稠剂乳液的质量分数,下同)为13.800%、ODA用量为0 600%、MBAM用量为0.170%时,增稠剂具有优良的增稠能力和耐盐性能。     

苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元无皂乳液共聚

对苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元无皂乳液聚合体系进行了研究,考察了聚合体系中丙烯酸用量、中和度和过硫酸钾引发剂用量等因素对乳液稳定性、单体转化率、乳胶粒径及其分布的影响,并对乳胶粒子的成核机理进行了探讨。实验结果表明,聚合体系中丙烯酸钠起反应型乳化剂的作用,在丙烯酸用量为单体总质量的10%、体系pH为5.6时,可制得稳定的乳液;在中和度一定的条件下,单体转化率随丙烯酸和过硫酸钾用量的增加而增大;体系以均相成核方式为主,乳胶粒子的分散系数小于1.03。     

聚乙烯醇接枝改性阳离子丙烯酸树脂的力学性能和耐水性

在引发剂过硫酸钾和少量助溶剂异丙醇的作用下,以聚乙烯醇(PVA)为分散剂,乙二醛为交联剂,苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为主要单体,采用无皂乳液聚合法制备了出PVA接枝改性阳离子丙烯酸树脂,并用该树脂制备了一系列乳胶膜。考察了分散剂、交联剂和助溶剂的用量对乳胶膜力学性能和耐水性能的影响。实验结果表明,当w(PVA)=8.0%、w(乙二醛)=3.5%、w(异丙醇)=0.5%时,乳胶膜的拉伸强度为8.520MPa,断裂伸长率超过40%,水接触角为92.5°。示差扫描量热测定结果显示,乳胶膜的玻璃化转变温度为90.3℃;热重分析结果表明,乳胶膜的起始分解温度在150℃以上。