新型有机硅表面施胶剂的合成及性能研究

采用自由基聚合法,使用过硫酸钾作为引发剂,以丙烯酰胺(AM)、八甲基四硅环氧烷(D4)为反应单体,制备一种施胶性能优异的有机硅-阴离子聚丙烯酰胺胺聚合物造纸施胶剂,考察了反应温度、引发剂用量、单体浓度等因素对分子量的影响,对其工艺条件进行探讨,得到较好的聚合条件,反应时间为3 h,单体浓度5%,反应温度为60℃,引发剂量为0.3%。在此条件下,制备的有机硅-阴离子聚丙烯酰胺聚合物疏水性好、增强性强,分子量高达2.09×10⁶。通过红外光谱(FTIR)对结构进行表征。     

超高分子量阴离子型聚丙烯酰胺P(AM-AC)的制备研究

以丙烯酰胺(AM)与丙烯酸(AC)为反应单体,采用水溶液聚合法在复合引发体系下制备超高分子量阴离子聚丙烯酰胺,重点探讨引发剂的用量、单体浓度、初引发温度、p H值等因素对聚合物特性黏数的影响。实验结果表明,最佳的制备工艺参数如下:氧化还原引发剂的质量分数为0. 025%,二级引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(V-44)的质量分数为0. 084%,单体占总反应体系的质量分数为25%,初引发温度为4～5℃,p H值为7. 5～8。此时,制得阴离子聚丙烯酰胺的特性黏数可达26. 83 L/g,黏均分子量约为2400万。     

阳离子聚丙烯酰胺的研制

阳离子聚丙烯酰胺是一种用途广泛的有机高分子聚合物,其分子量和阳离子度是决定其性能的重要指标。在氧化-还原引发体系中,以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体共聚合成了阳离子型聚丙烯酰胺聚合物(CPAM),考察了反应温度、酸碱度、引发剂、单体及阳离子单体浓度等因素对CPAM分子量和阳离子度的影响。结果表明,较高分子量和阳离子度CPAM的最佳聚合条件为:聚合单体浓度为35%,阳离子单体的含量约15%,引发剂0.4%,反应体系温度35℃,pH值为6左右。     

超低分子量聚丙烯酰胺的水溶液聚合

本文从丙烯酰胺单体出发,以过硫酸铵为引发剂,甲酸钠为链转移剂,采用水溶液聚合法合成了分子量在(2.6～10)×104范围内的聚丙烯酰胺,探讨了反应温度、单体浓度、分子量调节剂、引发剂等因素对聚合物分子量的影响.     

丙烯酰胺水溶液聚合的研究

应用水溶液法合成聚丙烯酰胺,并用傅立叶红外光谱仪对聚合物的结构进行了表征。通过正交实验确定了最佳反应条件:单体浓度为24%,pH值为4 00,引发剂与单体的质量比为0 03%,氧化剂与还原剂的质量比为3 /2,反应温度35℃。同时,讨论了单体浓度及体系的pH对聚丙烯酰胺分子量大小的影响。     

低粘度聚丙烯酰胺的合成研究

采用链转移法合成了低粘度聚丙烯酰胺。探讨了反应温度、单体浓度、链转移剂、引发剂等对聚合物体系粘度的影响。确定了在单体浓度为30.0%,反应温度为80～90℃,链转移剂浓度为(2～6)×10-2mol/L,引发剂浓度为(3.5～18)×10-3mol/L的实验条件下,获得了粘度为1×102～1×104mPa.s的低粘度聚丙烯酰胺产品。并对该类低粘度聚丙烯酰胺在Si3N4结合SiC耐火材料方面的应用进行了初步研究。     

反相微乳液聚合引发剂对聚丙烯酰胺分子质量影响的研究

分别以三种引发剂体系为引发剂,从引发机理出发,通过正交实验研究了丙烯酰胺反相微乳液聚合中引发剂种类、引发剂浓度、反应温度、单体浓度等对聚丙烯酰胺(PAM)相对分子质量的影响。结果表明,引发剂种类对水溶性PAM相对分子质量有显著的影响;过硫酸铵-亚硫酸氢钠和偶氮二异丁腈复合引发体系是合成高相对分子质量PAM的有效引发体系。该引发体系在反应温度为40℃,氧化还原引发剂与偶氮的质量比为1∶4,单体浓度为20%,引发剂浓度为0.3%,pH为9的最佳条件下合成的PAM相对分子量为1.44×107。     

阳离子聚丙烯酰胺反相胶乳的制备及其絮凝性能

以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,通过反相乳液聚合法制备了絮凝性能优异的阳离子聚丙烯酰胺反相胶乳。考察了乳化剂浓度、引发剂浓度、单体浓度及阳离子度对聚合物分子量和粒子粒径的影响,并研究了污泥pH值、污泥温度和聚合物用量等条件对絮凝性能的影响。得到的较佳条件是:乳化剂质量分数7.3%,引发剂质量分数0.02%、单体质量分数45%、阳离子度25%,在上述较佳条件下所得聚合物的黏均分子量为339.2万,粒子粒径均低于70 nm;污泥pH值为5～6,聚合物用量为0.057%的条件下污泥的絮凝率达62.2%,脱水率达82%。     

丙烯酰胺在离子液体中的聚合反应研究

以四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]BF4)离子液体为反应溶剂,以过氧化苯甲酰-N,N-二甲基苯胺氧化还原体系为引发剂引发聚合了丙烯酰胺。采用粘度法测定了聚丙烯酰胺的相对粘均分子量,考察了聚合反应时间、反应温度、引发剂浓度对聚合物分子量和聚合反应单体转化率的影响。结果表明,丙烯酰胺可以在[bmim]BF4离子液体中进行氧化还原聚合,聚合物分子量随反应温度的升高而下降,聚合反应速率随着温度的升高而升高,得到的聚丙烯酰胺分子量可高达7.32×107以上,且水溶性良好。     

微波辅助法合成高分子量聚丙烯酰胺

以丙烯酰胺(AM)为单体,水为溶剂,过硫酸铵(APS)和偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)为复合引发体系,采用微波辅助法制备聚丙烯酰胺(PAM)。研究了微波辐照功率、辐照时间、单体浓度、引发剂用量对聚丙烯酰胺分子量和单体残留率的影响,采用红外光谱(FT-IR)表征了聚合物产物结构,最后考察了剪切作用对PAM性能的影响。结果表明:采用微波辅助法制备的PAM反应时间短、能耗低、分子量高、单体残留率低;当微波功率为100 W,辐照时间为8 min,单体浓度为25%,引发剂用量为0.05%时产物分子量可达1050×104,并且单体残余量低;PAM的降解随着剪切时间的延长和剪切速度的加快而加快。