疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/DiAC14)的合成与性能

以双烯丙基胺和1-溴代十四烷为原料成了疏水单体N,N-双烯丙基-N-十四烷基胺(DiAC14);采取前加碱二元胶束共聚-共水解法合成了疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基-N-十四烷基胺共聚物[P(AM/NaAA/DiAC14)],研究了其在水溶液中的缔合行为.结果表明P(AM/NaAA/DiAC14)缔合行为取决于其Mη的大小、疏水单体摩尔分数及其嵌段长度和分布.     

疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/DiAC16)水溶液的黏度行为

采取前加碱二元胶束共聚-后水解法合成了三元疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十六胺)[P(AM/NaAA/DiAC16)],研究了其水溶液的黏度行为。当x(DiAC16)=0.10%~0.40%时,在30℃、1 mol/LNaCl水溶液中,P(AM/NaAA/DiAC16)的特性黏数[η]、Huggins常数KH、黏均相对分子质量Mη分别为22.59~19.62 dL/g、0.144~0.294和12.49×106~10.47×106g/mol;KH小于0.8,表明其分子内缔合作用较弱。P(AM/NaAA/DiAC16)在矿化度为19 334μg/g盐水溶液中的表观黏度随疏水单体用量的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低。在NaCl、CaCl2的离子强度分别为1.26×10-3~4.88×10-3mol/kg、1.07×10-4~5.28×10-4mol/kg的水溶液中,P(AM/NaAA/DiAC16)出现盐增黏现象,疏水单体用量越高,盐增黏效应越显著。当ρ(SDS)=0~0.07 g/dL时,P(AM/NaAA/DiAC16)水溶液的表观黏度有明显增加,表明P(AM/NaAA/DiAC16)/SDS分子缔合作用较强。     

P(AM/NaAA/DiAC_n)与十二烷基硫酸钠的相互作用

以芘为荧光探针,用稳态荧光光谱法、粘度法研究了疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基N-烷基胺)[P(AM/NaAA/D iACn)(n=12,14,16)]与阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的疏水缔合行为。随SDS浓度的增加,I1/I3比值不断减小,得到SDS的临界胶束浓度(cm c)约为8×10-8mol/L。水溶液的表观粘度随SDS质量浓度的增加急剧上升,超过一定浓度后又急剧下降;粘度增加的幅度随疏水链长度增加。结果表明,P(AM/NaAA/D iACn)与SDS可形成混合胶束,发生较强的疏水缔合作用。     

荧光探针研究P(AM/NaAA/DiC8AM)在水溶液中的缔合行为

以芘为荧光探针研究了孪尾疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二正辛基丙烯酰胺)[P(AM/NaAA/D iC8AM)]在二次蒸馏水、c(NaC l)=1 mol/L水溶液中的荧光光谱。当x(疏水单体)=0.10%~0.40%、表面活性剂与疏水单体的摩尔比(SMR)为20~70、x(丙烯酸)=20%~40%、ρ(聚合物)=5~50 g/mL时,I1/I3值为1.76~1.25。表明疏水基团间存在疏水缔合相互作用,且随疏水单体用量、聚合物质量浓度及介质极性的增加,和丙烯酸用量、SMR值的减少,芘的I1/I3值降低,疏水缔合作用增强。     

孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二丁基丙烯酰胺共聚物的合成与性能

以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,丙烯酰胺(AM)的水溶液为连续相,N,N-二丁基丙烯酰胺(DiC4AM)为分散相,采取先加碱共聚-共水解的方法合成了孪尾疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二丁基丙烯酰胺)[P(AM/NaAA/DiC4AM)]。用FT IR1、H NMR对其结构、组成进行了表征和测定。用稀释外推粘度法测定了共聚物的特性粘数[η]、Huggins常数KH。用芘荧光探针法及表观粘度法研究了大分子链间的疏水缔合作用,考察了疏水单体用量对其水溶液表观粘度的影响。     

疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/DiAC14)水溶液的黏度行为

采取前加碱二元胶束共聚-共水解法合成了三元疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十四胺)〔P(AM/NaAA/D iAC14)〕,研究了其水溶液的黏度行为。当x(D iAC14)=0.10%~0.40%时,在30℃、c(NaC l)=1 mo.lL-1水溶液中,P(AM/NaAA/D iAC14)的特性黏数[η]、黏均相对分子质量Mη、Huggins常数KH、平均线团密度ρequ分别为18.88~22.22 dL.g-1、9.98×106~12.24×106g.mol-1、0.117~0.299和0.112~0.132 g.dL-1;KH小于0.8,表明其分子内缔合作用较弱。P(AM/NaAA/D iAC14)在矿化度为19 334μg.g-1盐水溶液中的表观黏度随疏水单体摩尔分数的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低。在NaC、lCaC l2的离子强度分别为1.26×10-3~4.88×10-3mol.kg-1、1.073×10-4~5.28×10-4mol.kg-1的水溶液中,P(AM/NaAA/D iAC14)出现盐增黏现象,疏水单体摩尔分数越大,盐增黏效应越显著。随疏水单体摩尔分数的增加,临界缔合质量浓度(CAC)降低;与后加的十二烷基硫酸钠(SDS)〔ρ(SDS)=0~0.07 g.dL-1〕的疏水缔合作用增强,黏度增加的幅度增大。     

孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二己基丙烯酰胺共聚物制备条件的研究

采取先加碱共聚-共水解的方法合成了孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二己基丙烯酰胺共聚物[P(AM/NaAA/DiC6AM)],用傅里叶变换光谱、1H-核磁共振及容量分析法对其结构进行了表征.反应10 h转化率可达92%,之后增加缓慢.水解度主要受水解时间的影响,受疏水单元摩尔分数的影响较小.还研究了疏水单元摩尔分数、总单体质量浓度、DM质量浓度、(NH4)2S2O8质量浓度、温度、SMR对P(AM/NaAA/DiC6AM)水溶液的表观黏度的影响.     

孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二己基丙烯酰胺共聚物水溶液的黏度行为

采用先加碱共聚-共水解方法制备了孪尾疏水缔合丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N 二己基丙烯酰胺共聚物[P(AM/NaAA/DiC6AM)],经容量滴定法测试,P(AM/NaAA/DiC6AM)的水解度=14 37%～15 80%,接近理论水解度15%。当x(疏水单元)=0 0641%～0 372%时,P(AM/NaAA/DiC6AM)在c(NaNO3)=1 000mol/L水溶液中的特性粘数[η]值为12 60～10 33dL/g、Huggins常数值为0 83～1 39。P(AM/NaAA/DiC6AM)在矿化度为19334μg/g盐水溶液中的表观黏度随疏水单元摩尔分数的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低。在ρ(NaCl)=2～10g/dL、ρ(CaCl2)=0 2～1 0g/dL的水溶液中,出现盐增黏现象;且疏水单元摩尔分数越高,盐增黏效应越显著。P(AM/NaAA/DiC6AM)的疏水单元摩尔分数越高,与后加的SDS[ρ(SDS)=0～0 050g/dL]的疏水缔合作用越强,溶液的增黏效果越明显。     

新型孪尾疏水改性聚合物／表面活性剂的溶液性能研究

采用前加碱胶束共聚-共水解法制备了丙烯酰胺、丙烯酸钠和新型孪尾疏水单体N,N-二正辛基丙烯酰胺的三元共聚物P(AM/NaAA/DiC8AM),利用FTIR和1H-NMR确定了共聚物的结构,测定了共聚物/表面活性剂复合体系水溶液的表观粘度,研究了表面活性剂种类、温度、电解质、剪切速率等因素对复合体系溶液表观粘度的影响。P(AM/NaAA/DiC8AM)/SDS和P(AM/NaAA/DiC8AM)/CTAB复合体系的溶液表观粘度与HPAM共聚物溶液相比有明显的提高,疏水单体含量越大,复合体系的溶液表观粘度越大,且其溶液具有一定的耐温、耐盐和抗剪切性。     

表面活性剂对孪尾缔合聚合物水溶液表观黏度的影响

用黏度法研究了孪尾疏水缔合水溶性聚合物聚（丙烯酰胺／丙烯酸钠／N,N-二己基丙烯酰胺）[P（AM／NaAA／DiC6AM）]与十二烷基硫酸钠（SDS）、十六烷基三甲基溴化铵（CRAB）、OP-10的相互作用。结果表明,水溶液的表观黏度随SDS、CTAB质量浓度的增加急剧上升,超过一定浓度后水溶液黏度又急剧下降;黏度上升的幅度随疏水单体用量的增加、表面活性剂与疏水单体的摩尔比率（SMR值）的减小而增大;随水解度的增加,黏度上升的幅度较小。P（AM／NaAA／DiC6AM）的临界缔合浓度cac约为30g/mL,当加入SDS、CTAB时,能显著地降低。随OP-10质量浓度的增加,水溶液表观黏度几乎不变。表明P（AM／NaAA／DRAM）与SDS、CTAB的疏水缔合作用较强,而与OP-10的疏水缔合作用较弱。     

孪尾疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/DiC_8AM)水溶液的黏度行为

研究了胶束共聚法制备的孪尾疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/D iC8AM)的水溶液的黏度行为。当疏水单元摩尔分数为0.05%~0.40%时,P(AM/NaAA/D iC8AM)在30℃、c(NaC l)=1.000 mol/L水溶液中的特性黏数[η]为2 149~367 mL/g、Huggins常数KH为0.220~3.90;随疏水单元摩尔分数增加,特性黏数[η]减少、KH增加。在矿化度为19 334μg/g的盐水溶液中,P(AM/NaAA/D iC8AM)的表观黏度随疏水单元摩尔分数的增加而增加、随剪切速率的增加而降低。随疏水单元摩尔分数的增加,临界缔合质量浓度降低;与后加的SDS[ρ(SDS)=0~6.0 g/mL]的疏水缔合作用增强,黏度增加的幅度增大。表观黏度随温度的变化也与疏水单元摩尔分数有关,当x(H)=0.3%、温度升至45℃左右时,出现最大值。在NaC l、CaC l2的离子强度分别为1.26×10-3~4.88×10-3mol/kg、1.07×10-4~5.28×10-4mol/kg的水溶液中,出现盐增黏现象。     

海藻酸钠复合吸水树脂的生物降解

以醚化海藻酸钠（ESA）、聚乙烯醇（PVA）、丙烯酰胺（AM）、丙烯酸(AA)为单体,N, N–亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液法制备聚丙烯酸钠p(NaAA)吸水树脂和海藻酸钠/丙烯酸钠（SA/NaAA）、海藻酸钠/丙烯酸钠/聚乙烯醇（SA/NaAA/PVA）及海藻酸钠/丙烯酸钠/丙烯酰胺（SA/NaAA/AM）吸水性复合树脂。采用微生物处理方法对以上吸水材料进行了表观降解性能的初步研究。研究结果发现,环境混合霉菌降低了海藻酸钠复合吸水树脂的质量和力学性能,60d试片失重率依次为9.41%、20.65%和18.60%,试片的破坏形变百分率下降依次是23.5%、25.1% 和26.4%;单一细菌和真菌降解实验显示,菌群在含有AM和PVA的SA/AA/AM和SA/AA/PVA凝胶中呈现中度或深度生长状态,在SA/AA凝胶表面呈现轻度生长。     

Hydrophobic microblock length effect on the interaction strength and binding capacity between a partially hydrolyzed microblock hydrophobically associating polyacrylamide terpolymer and surfactant

Poly(acrylamide/sodium acrylate/N‐dodecyl acrylamide)s [poly(AM/NaAA/C₁₂AM)s] with different hydrophobic microblock lengths (N_H's) were prepared by the micellar copolymerization of acrylamide and sodium acrylate with a low amount of N‐dodecyl acrylamide (0.2 mol %), and the molecular structure was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, ¹H‐NMR, and static light scattering. A combination of experiments involving viscosity measurement, fluorescence, and conductometry was applied to investigate the effect of N_H on the interaction strength and binding capacity between poly(AM/NaAA/C₁₂AM)s and C₁₂H₂₅SO₄Na [sodium dodecyl sulfate (SDS)]. The viscosity, I₃/I₁ (the intensity ratio of the third vibrational band to the first band of pyrene molecules), and conductivity of the mixed system of copolymers with SDS all had different variation trends with the concentration of SDS. The binding capacity of the copolymers with SDS was calculated according to quantitative differences between the critical micelle concentration of the pure SDS solution and the mixed system. All of the results show that the interaction strength of SDS with the copolymers rose, and the binding capacity decreased with increasing N_H. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40633.     

疏水缔合型聚合物P(AM/TA)溶液性质的研究

采用沉淀聚合法制备了疏水缔合型聚合物丙烯酰胺 /丙烯酸十四酯共聚物P(AM/TA)。研究了在链结构中引入不同疏水基团摩尔分数的共聚物的溶液性质。结果表明该共聚物在w(NaCl) =1 5 %的溶液中的黏度较之水溶液有较大提高 ,表现出明显的抗盐性质 ,而临界缔合质量分数和特性黏度均出现下降趋势。该聚合物是一种性能优异的疏水缔合型增稠剂。作者对共聚物溶液的黏度 -温度性质和剪切速度对溶液黏度的影响也进行了研究。