沉淀聚合法合成聚丙烯酸的研究

聚丙烯酸用作锌锰电池凝胶剂可改善CMC胶凝剂易水解的弊病,使电池性能得到根本性提高。丙烯酸的聚合活性大,是一个强放热反应,特别是纯聚丙烯酸,难以用普通方法得到。以偶氮二异丁腈为引发剂、正己烷为溶剂,用沉淀聚合法制备聚丙烯酸。研究了引发剂用量、相对分子质量调节剂用量、单体浓度等因素对聚合物黏均相对分子质量的影响,合成出黏均相对分子质量在9000~270000之间的聚丙烯酸,且单体转化率在96%以上。扫描电镜显示产物为细腻蓬松的粉末。沉淀聚合法可直接得到粉末状产品,后处理简单,溶剂可回收利用,是一种高效、低成本的聚合方法。     

聚丙烯酸钠陶瓷减水剂的制备及分散性能研究

以丙烯酸为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系,制得可用于分散陶瓷浆料的中等相对分子质量(简称分子量,下同)聚丙烯酸钠。探讨了过硫酸铵用量、亚硫酸氢钠加入量、单体含量及反应温度对聚合物分子量的影响,并对不同分子量的产物在陶瓷料浆中的流动性进行了考察。聚丙烯酸钠的最佳合成条件为:过硫酸铵用量为单体总质量的0.8%,亚硫酸氢钠用量为单体总质量的10%～12%,单体占溶液总质量的24%～26%,反应温度为70～80℃。采用FTIR、GPC对聚合物进行表征,并对添加不同量聚合物的料浆Zeta电位、黏度及其复合后制得粗坯的弯曲强度进行了研究。结果表明,聚合物质量浓度为1 g/L时,Zeta电位绝对值由16.7 mV升高到54.6 mV。聚合物质量分数为0.25%,料浆体系的黏度从996 mPa.s降低到179 mPa.s。与添加无机陶瓷分散剂及聚合物的陶瓷粗坯样条相比,聚合物与无机电解质三聚磷酸钠以质量比1∶1复合后制得的粗坯弯曲强度可提高33.33%。     

室温自交联水性含氟聚氨酯聚丙烯酸酯复合乳液的制备及性能

采用原位无皂乳液聚合工艺,以丙烯酸单体为溶剂,双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酰肼(ADH)为交联体系得到室温自交联水性含氟聚氨酯聚丙烯酸酯(WFPUA)。通过红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)对聚合物结构进行了表征。同时,考察了含氟量、酮肼交联比例对WFPUA胶膜性能的影响。结果显示,当含氟量为8%、酮肼摩尔比为1∶1时,接触角能达到110.5°,吸水率下降至8.8%,抗拉强度从18.12 MPa提高至28.55 MPa。热重分析表明,酮肼交联的引入有效提高了乳胶膜的热稳定性。     

低分子量混凝土抑泥剂的制备及性能

针对混凝土原材料中黏土对混凝土带来不利影响,该文通过自由基共聚反应机理,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵为引发剂,异丙醇为链转移剂,制备了2种低分子量水溶性聚合物混凝土抑泥剂——聚丙烯酸钠(PAAS)和聚丙烯酸钠-丙烯酰胺〔P(AA-AM)〕。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TGA)以及凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物进行了表征,并通过水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度对其应用性能进行了检测。结果表明,2种聚合物抑泥剂均具有一定的抑泥性能,在高含泥量混凝土的应用中,能够显著降低水泥净浆流动度、混凝土坍落度和扩展度的损失,掺入聚合物P(AA-AM)后,混凝土1 h后的坍落度从180 mm提高到210 mm,扩展度从310 mm提高到430 mm。     

聚丙烯酸-烯丙基缩水甘油醚的制备及分散性能研究

以过硫酸铵为引发剂、次亚磷酸钠作链转移剂,合成陶瓷用分散剂聚丙烯酸-烯丙基缩水甘油醚。用凝胶渗透色谱(GPC)表征了其相对分子质量(简称分子量,下同),并用在线红外监测反应过程。研究了丙烯酸单体用量、过硫酸铵用量、次亚磷酸钠用量、反应温度和反应时间对聚合物分子量的影响,考察其对陶瓷浆料流动时间的影响,并讨论了分散剂用量对陶瓷悬浮液的Zeta电位值和流变性能的影响。在线红外光谱分析表明,聚合物为丙烯酸-烯丙基缩水甘油醚共聚物钠盐,最佳合成条件为:烯丙基缩水甘油醚0.9 mL、反应温度70℃、引发剂用量0.17 g、链转移剂2 g、丙烯酸质量分数28%、反应时间3.5 h。分散剂质量浓度为150 mg/L时,ζ电位最低,为-66.7 mV,增大分散剂质量,有利于降低体系剪切应力。     

动态乳化聚合制备聚丙烯酸酯多元醇细乳液

采用聚合体系乳化剂HLB值动态变化的合成工艺,制备了w(丙烯酸羟乙酯)=12%的聚丙烯酸酯多元醇细乳液(PAME)。PAME的优化合成条件为:m(混合单体)∶m(AA)∶m(乳化剂)∶m(KPS)=1∶0.02∶0.025∶0.004,釜底乳化液HLB值为31.6,滴加部分预乳化液HLB值为20.9,m(滴加乳化剂)∶m(釜底乳化剂)=3∶2,反应温度为80℃,反应时间为4~5 h。聚合过程无需pH缓冲剂,细乳液粒径<110 nm,室温贮存1 a无沉底。     

低分子量聚丙烯酸钠分散剂的制备

研究了一种合成低分子量聚丙烯酸钠的新方法,摆脱了传统方法对醇类链转移剂的依赖,采用氧化还原引发体系,通过改变引发剂的引发方式,将还原剂一次性加入,氧化剂和单体混合后滴入还原剂中,调节引发体系中氧化剂和还原剂的用量来达到调整分子量的目的.确定了该最佳的工艺条件:过硫酸铵的用量为单体质量的14%,焦亚硫酸钠的用量为单体质量的22%,合成温度为30℃.单体与过硫酸铵的滴加时间为1h.     

低分子量聚丙烯酸钠的制备及应用进展

综述了低分子量聚丙烯酸钠的制备方法，介绍了它在工业中的应用，并结合目前国内的发展状况，对今后我国聚丙烯酸钠的研制和发展作出展望。     

低分子量聚丙烯酸钠研究进展

聚丙烯酸的用途与其分子量的大小有着密切的关系,而低分子量的聚丙烯酸具有良好的水溶性和较大的极性,能够结合水中的钙、镁等多价离子形成可溶的链状阴离子,因此,用其作水质稳定剂具有显著的防垢效果。本文综述了低分子量聚丙烯酸钠的聚合原理、合成方法及其研究现状,并对其在各领域应用前景作了简要介绍。     

光辅助引发制备低粘均相对分子质量聚丙烯酸钠

以丙烯酸(AA)和氢氧化钠为原料,过硫酸铵、亚硫酸氢钠为引发剂,采用光辅助引发聚合法对聚丙烯酸钠的制备进行了研究。研究了AA单体、引发剂及链转移剂的用量、反应温度和反应时间等对产物粘均相对分子质量的影响。结果表明,反应温度为30℃、w(AA单体)=20%、w[(NH4)2S2O8]=0.05%、w(NaHSO3)=2.0%、光源距离15cm,可制得聚丙烯酸钠的粘均相对分子质量在2 100~2 500,单体转化率在97%以上。     

低分子量的聚丙烯酸钠的合成研究

以H2O2-NaHSO3为引发剂,在超声波辅助下引发丙烯酸单体聚合,研究了单体浓度、引发剂用量、反应温度等对单体转化率和聚丙烯酸钠分子量的影响。结果表明:控制单体浓度30%、引发剂用量4.0%、反应温度60℃,可制得聚丙烯酸钠的相对分子量在2000～3000之间。     

沉淀聚合法合成绿原酸分子印迹物的研究

用沉淀聚合方法合成分子印迹聚合物,结果表明MAA∶EDMA∶AIBN=0.077∶0.013∶1（质量比）在60℃下聚合得到白色粉末状固体,效果最佳。通过绿原酸分子印迹聚合物的洗脱曲线,说明印迹聚合物对绿原酸有较好的吸附能力,达到预期效果。     

马丙共聚物分子量分布的研究

使用氧化还原引发体系,在水溶液中制备马丙共聚物。通过对分子量分布的表征研究了投料方式、滴加时间、起始温度、聚合温度、搅拌速度等聚合条件对分子量分布的影响。结果表明,马来酸、丙烯酸混合滴加可使分子量分布均匀;单体及引发剂滴加时间为3h时多分散系数较小,平均分子量容易调节到应用要求;滴加起始温度应与聚合温度一致,适宜选在95～100℃。     

低分子量聚N-乙烯基甲酰胺-co-乙烯胺的合成

以N-乙烯基甲酰胺为单体,N,N-二甲基甲酰胺和乙酸乙酯为混合溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,十二硫醇为链转移剂,通过沉淀聚合法制备了低分子量的聚N-乙烯基甲酰胺。详细研究了单体质量分数、混合溶剂配比、引发剂用量、链转移剂用量、反应温度及反应时间对聚合反应的影响。在最佳聚合条件下,聚合物收率可达93.1%、聚合物的数均分子量(Mn)为2 975.2,PDI=2.64,且聚合残液可循环利用。然后将所得聚合物在酸性条件下水解,制备了不同胺化度的聚N-乙烯基甲酰胺-co-乙烯胺,产品的数均分子量为1 000~1 400,PDI为1.34~1.40。     

低分子量聚苯乙烯悬浮聚合工艺

以过氧化二苯甲酰为引发剂,聚乙烯醇为悬浮分散剂,叔十二烷基硫醇为链转移剂,通过悬浮聚合的方法制得了具有可控分子量的白色颗粒状聚苯乙烯。考察了引发剂、分散剂、链转移剂的添加量、反应温度、反应时间、搅拌速度、水和单体比例等对聚合产物分子量和收率的影响。研究表明本合成最适宜的反应条件为:反应温度75~80℃,反应时间7小时,V水/V单体=8,m引发剂/m单体=10%,m分散剂/m单体=3.5%,m硫醇/m单体=3%时,得到的产物分子量1.2万左右。     

有机溶剂法合成聚马来酸酐:聚合残液的分析与循环利用

以过氧化苯二甲酰为自由基引发剂,甲苯为溶剂,研究了聚马来酸酐(PMA)最佳合成条件,即引发剂质量分数10%,反应温度95℃,反应时间6 h。通过对聚合残液的MS分析,聚合残液主要成分为马来酸酐(MA),通过聚合残液的酸值分析,得到MA的利用率为63.5%。针对MA利用率较低,将聚合残液循环利用。循环结果表明,经5次循环使用,MA的累计利用率可达90.3%,并随着循环次数增多,MA的累计利用率逐步增大。所合成聚马来酸酐经FTIR1、HNMR分析,结构正确;凝胶渗透色谱(GPC)分析,每次循环产品PMA的平均相对分子质量变化不大,平均相对分子质量Mn保持在930~940,相对分子质量分布系数为1.12。     

基于RAFT过程的丙烯酸可控自由基聚合

以2-{[(十二烷基硫基)硫代甲酰基]硫烷基}琥珀酸(DCTSS)为链转移剂(CTA)在水溶液中调控丙烯酸(AA)进行可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)。考察了引发剂种类、聚合温度、n(引发剂)/n(CTA)、n(AA)/n(CTA)、时间对丙烯酸聚合的影响。结果表明,以4,4′-偶氮二(4-氰基戊酸)(V501)为引发剂,聚合反应具有活性可控聚合的特征,聚合动力学呈线性关系,聚合物的黏均相对分子质量(以下简称黏均分子量)随转化率的增加而线性增加,得到分子量可控、分布为1.50左右的聚合物;升高温度可以加快反应速率,使黏均分子量分布降低,反应更加可控;降低n(V501)/n(CTA)值可以使聚合产物的黏均分子量升高,但聚合速率也会降低;随着n(AA)/n(CTA)值的增加,聚合产物的黏均分子量也增加,并且基本呈线性关系;最佳反应时间为2h;用所得聚合物作为大分子RAFT试剂,丙烯酸正丁酯(BA)为单体进行扩链反应,得到聚丙烯酸-b-聚丙烯酸正丁酯;用核磁共振氢谱、傅立叶变换红外光谱对产物结构进行了表征。     

丙烯酸及酯聚合活性及阻聚措施的分析

烯烃类单体由于含有不饱和键,所以活性较高,容易发生自聚。本文分析了丙烯酸及酯的聚合活性,并对其阻聚进行了分析。结果表明,几种常用丙烯酸及酯产品的聚合活性如下:丙烯酸>丙烯酸甲酯>丙烯酸乙酯>丙烯酸丁酯>丙烯酸异辛酯;丙烯酸及酯常用阻聚剂的阻聚机理是富电子基团对缺电子丙烯酸及酯自由基的亲核反应。