改性聚酰胺-胺阴离子树状聚合物的性能研究

研究了改性聚酰胺-胺(PAMAM)阴离子树状聚合物的特性黏数([η])、热稳定性和絮凝性能。实验结果表明,该类树状聚合物的[η]随代数的增加先增大后减小,出现一个极大值。PAMAM/丙烯酸钠(SAA)、含聚氧乙烯(PEO)链端的PAMAM/SAA(PAMAM/SAA/PEO)阴离子树状聚合物的[η]极大值分别出现在第4.0代附近、第5.0~6.0代附近;随PEO相对分子质量的增加,PAMAM/SAA/PEO阴离子树状聚合物的[η]减小。热分析结果表明,改性PAMAM阴离子树状聚合物具有逐层热分解行为,热稳定性与分子外围端基有关,PAMAM/SAA/PEO阴离子树状聚合物具有更好的热稳定性,最大热失重速率对应的温度可达388℃。改性PAMAM阴离子树状聚合物具有一定的絮凝性能,絮凝性能随代数、PEO链长的增加而增强;改性PAMAM阴离子树状聚合物的最佳浓度为30m g/L(不是所有的改性PAMAM阴离子树状聚合物的最佳浓度都是30m g/L),上层清液的透光率达85%以上。     

改性聚酰胺-胺树状聚合物絮凝与助留机理分析

概述了絮凝与助留体系中的微粒间的相互作用能,介绍了造纸浆料中各组分的絮凝过程及改性聚酰胺-胺(PAMAM)树状聚合物用作造纸絮凝助留剂的优点。探讨了PAMAM树状聚合物的结构与絮凝作用的关系。分析了PAMAM树状聚合物在造纸中的絮凝助留机理,包括氢键缔合作用、憎水化作用、电荷中和作用、阳离子补丁效应和架桥絮凝作用。以含聚氧乙烯链的PAMAM树状聚合物为造纸助留剂建立了絮凝模型,并阐述了不同用量的助留剂对其絮凝作用的影响。     

改性聚酰胺-胺阴离子树状聚合物的合成与表征

在甲醇为溶剂、投料比n(第四代聚酰胺-胺(PAMAM G4.0))∶n(丙烯酸钠(SAA)或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS))=1∶192、反应温度50℃、反应时间96h的优化合成条件下,以PAMAM G4.0树状聚合物为骨架,分别用阴离子试剂SAA和AMPS为端基改性剂进行Michael加成反应,对PAMAM树状聚合物分子末端基进行修饰改性;并用FTIR,NMR,GPC等方法对产物结构进行表征。表征结果显示,合成的产物为改性PAMAM阴离子树状聚合物,阴离子化程度达到90%以上,且具有较好的单分散性。     

新型聚酰胺-胺树状聚合物的表征

采用发散法合成了以乙二胺为核心的0.5~4.0代聚酰胺-胺(PAMAM)树状聚合物,用傅里叶变换红外光谱和核磁共振(1H NMR和13C NMR)法对单体和0.5~4.0代PAMAM树状聚合物进行了对比性系统表征,证实了半代和整代PAMAM树状聚合物的结构和特征官能团的区别;用凝胶渗透色谱法对比表征了3.5代和4.0代PAMAM树状聚合物,测得其相对分子质量和多分散系数,表明了分支缺陷及氢键的存在造成了分散系数偏差。特性黏数与代数的关系图表明了整代和半代PAMAM树状聚合物端基的区别、低代和高代的结构差异、缺陷和氢键的存在等对黏度的影响。     

聚氧化乙烯改性聚酰胺-胺树状聚合物的合成与表征

以1.0～5.0代聚酰胺-胺(PAMAM 1.0G～5.0G)树状聚合物及聚氧化乙烯-丙烯酰氯大单体(PEO-A)、聚氧化乙烯单甲醚-丙烯酰氯大单体(MPEO-A)为原料,通过双键和伯胺端基的 Michael 加成反应,对聚酰胺-胺(PAMAM)树状聚合物的伯胺端基进行改性,制备了一系列改性 PAMAM 树状聚合物。傅里叶变换红外光谱和核磁共振表征结果显示,改性后的产物中出现了多醚和酯基等特征官能团,证明成功地合成出改性 PAMAM 树状聚合物。热重分析结果显示,由 MPEO-A 改性的2.0代PAMAM 树状聚合物的最高失重温度为400.0℃,高于改性前的2.0代 PAMAM 树状聚合物的最高失重温度(261.2℃),表明改件后 PAMAM 树状聚合物的热稳定性明显提高。     

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。     

聚酰胺-胺树状大分子的合成及其除油性能研究

以乙二胺(EDA)和丙烯酸甲酯(MA)为原料,采用发散法合成了各代聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子,红外光谱分析结果证明合成产物具有目标分子结构。正交实验结果表明,整代PAMAM树状大分子最适宜合成条件为:反应时间24 h,反应温度25℃,n(0.5 G)/n(EDA)1∶8,溶剂甲醇用量20%。采用2.0,3.0代PAMAM树状大分子对工业含油污水进行除油实验,结果表明,3.0代PAMAM的除油效果最佳,优于装置在用进口药剂罗曼哈斯,且在其加剂量为70 mg/L时,除油率达到85.1%,悬浮物质量浓度从138 mg/L降至73 mg/L。     

树状大分子聚酰胺-胺原油破乳剂的合成与性能评价

分别以氨和乙二胺为核,合成了系列树状大分子聚酰胺-胺(PAMAM),重点研究了这类新型高分子表面活性剂作为原油破乳剂的性能,室内评价了PAMAM对大港油田现场采出液的破乳性能.结果表明,选用乙二胺为核的3.0代PAMAM作破乳剂,加量为100 mg/L,破乳温度为45 ℃,破乳时间为90 min,对原油有很好的破乳效果.不同核心、不同支化代的端基为胺基的PAMAM虽然几乎没有表面活性,但均表现出了良好的破乳性能.PAMAM对O/W型乳液的破乳行为与分子的核心、端基和支化代有密切的关系,从而为进行这类新型破乳剂的分子设计提供了依据.     

单分散阳离子聚苯乙烯微球的制备及表征

通过分散聚合制备了单分散性好的阳离子聚苯乙烯(PS)微球,考察了聚合过程中苯乙烯(St)、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、分散剂聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、共聚单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的含量及反应介质的组成等因素对微球的粒径及其分散系数的影响;采用FTIR、NMR、FESEM、Zeta电位及激光粒度分布仪等分析手段对微球的结构、粒径分布及表位电位等进行了表征。实验结果表明,当反应体系中St质量分数为10%、AIBN质量分数为0.2%、PVP质量分数为1.5%、DMC质量分数为0.3%时,在聚合温度为70℃、乙醇与水的体积比为9∶1条件下,制备出了平均粒径为1.38μm、分散系数为0.005、Zeta电位约为+40 mV的阳离子PS微球。     

光引发合成阳离子聚丙烯酰胺及其性能研究

实验以光引发聚合方式,研究了丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)共聚反应合成阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的优化工艺条件.结果表明:在吐温-80添加量为1%,单体总质量分数为32%,n(DMC)∶n(AM)=1∶5,pH=5.5,光引发剂用量40 μL,引发时间0.5 h,反应温度20℃条件下,合成的...     

Pt金属簇-聚苄基醚型树枝状分子复合物的制备及其催化性能

在乙醇水溶液中以聚苄基醚三乙酸氯化铵(G_3-NACl)为稳定剂制备了 Pt 金属簇(G_3-NACl-Pt)。通过透射电子显微镜、X 射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱和紫外可见光谱等方法对 G_3-NACl-Pt 进行了表征。改变原料 H_2PtCl_6与 G_3-NACl的摩尔比,制备的 G_3-NACl_-Pt 的平均粒径为2.0～5.5 nm;当 n(H_2PtCl_6)∶n(G_3-NACl)≤30时,G_3-NACl-Pt 具有很好的稳定性;n(H_2PtCl_6)∶n(G_3-NACl)=60所制得的 G_3-NACl-Pt 放置数周后发生聚沉。以 G_3-NACl-Pt 为催化剂考察了催化邻硝基苯甲醚加氢反应的活性,结果表明,G_3-NACl-Pt 催化剂中 n(Pt)∶n(G_3-NACl)=30时,在 n(邻硝基苯甲醚)∶n(G_3-NACl-Pt)=900、H_2气氛、反应温度40℃的条件下、反应3.5 h 时邻硝基苯甲醚的转化率大于99%。G_3-NACl-Pt 催化剂的重复使用实验结果表明,G_3-NACl-Pt 可重复使用,重复使用后催化加氢活性没有明显降低。     

树状大分子/金属纳米复合物的制备与催化作用

综述了一类新的有机/无机杂化纳米材料———树状大分子/金属纳米复合物的制备及其催化作用。树状大分子/金属纳米复合物是以树状大分子为模板或稳定剂,通过还原树状大分子内或树状大分子间螯合金属离子制备。讨论了树状大分子/金属纳米复合物在水、有机溶剂、氟/有机两相溶剂和超临界CO2中的催化作用。     

新型阳离子型絮凝剂聚(N，N-二甲基-N-苄基-N-丙烯酰胺基氯化铵/丙烯酰胺)的合成

以乙醚为溶剂,丙烯酸二甲氨基乙酯与氯化苄进行季铵化反应,合成了新型季铵盐阳离子单体N,N-二甲基-N-苄基-N-内烯酰胺基氯化铵(DBAAC);再以DBAAC和丙烯酰胺(AM)为单体在水相中进行共聚制备了阳离子型絮凝剂DBAAC/AM共聚物(P(DBAAC/AM));用P(DBAAC/AM)处理高岭土模拟废水,采用正交实验,研究了n(DBAAC):n(AM)、聚合时间、聚合温度、引发剂K_2S_2O_8用量对P(DBAAC/AM)絮凝性能的影响;并以P(DBAAC/AM)为絮凝剂对污泥进行脱水处理。实验结果表明,合成P(DBAAC/AM)的最佳条件为:n(DBAAC):n(AM)=1:6,聚合温度60℃,K_2S_2O_8质量分数0.8%,聚合时间3h;用P(DBAAC/AM)对污泥进行脱水处理时,絮凝效果较好,所形成的絮体颗粒粒径大、沉降速率快;絮凝剂P(DBAAC/AM)的适宜加入量为6.0 mg/L。     

阳离子絮凝剂的制备及絮凝性能研究

以二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺为原料,通过水溶液聚合法合成了阳离子高分子絮凝剂PDA。讨论了引发剂用量、单体加量、单体摩尔比、体系pH值和反应温度等因素对聚合产物相对分子质量的影响,分析了聚合产物相对分子质量和投加量对絮凝效果的影响。并将产物与国内市售絮凝剂HPAM和12358FS的性能进行了对比。     

阳离子絮凝剂PDA的制备

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC,简称DM )与丙烯酰胺(AM)为原料,采用水溶液法合成阳离子絮凝剂PDA,通过正交实验确定了最佳反 应条件:即单体含量为6%,单体摩尔比[n(AM)∶n(DM)]为4∶1,引发剂加量为单体总质量的1.5%,pH为8,反应时间6 h.讨论了单体加量及引发剂加量对聚合物除浊率的影响.     

丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵反相微乳液体系的制备及表征

采用石油醚为连续相、失水山梨糖醇酐单油酸酯(Span80)和聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯(Tween80)为复合乳化剂、正己醇为助乳化剂,建立了丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)反相微乳液体系。使用Zeta电位/粒度/相对分子质量分析仪对该体系的形成及聚合过程中乳胶粒子粒径及其分布进行了测试。实验结果表明,当体系达到微乳液状态时,体系主要由10~100nm的单体微珠及少量粒径小于10nm的胶束组成;随聚合过程的进行,胶束消失,乳胶粒子体积增大。乳胶粒子体积的增大主要是通过扩散和碰撞两种机理完成的。最佳的复合乳化剂亲水-亲油平衡值为8.045,复合乳化剂在油相中的质量分数为33%,助乳化剂在油相中的质量分数为1.6%。在此条件下达到微乳液状态时的水相增容体积最大。     

DMDAAC/AM絮凝剂的合成与性能评价

以二甲基二烯丙基氯化馆（DMDAAC）和丙烯酰胺（AM）为原料,采用反相悬浮聚合法合成了DMDAAC/AM絮凝剂（JHT絮凝剂）,讨论其对聚合物驱产出污水的絮凝和破乳效果。结果表明,JHT有机絮凝剂具有良好的絮凝除浊,破乳除油和去除产出污水中有机污染物的能力。明显优于聚丙烯酰胺有机絮凝剂。