环境响应型智能高分子凝胶

结合智能高分子凝胶的发展现状介绍笔者近几年的研究成果：由温度敏感型N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与氯化三甲基-3-丙烯酰胺丙基胺(DMAPAA-Q)构成的共聚阳离子凝胶具有LCST特性和很好的溶胀性能，而半互穿温敏凝胶PDMAPS／PAMPS显示UCST特性，且在UCST附近不发生体积变化；将侧链含偶氮苯基的丙烯酰胺基偶氮苯单体(AAAB)与丙烯酸(AA)共聚合成了一种新型功能高分子P(AA-co-AAAB)。具有pH和光双重响应性能；合成的导电聚(3-羧甲基噻吩)(F3TAA)水凝胶具有pH敏感性，且用高氯酸作掺杂剂对水凝胶的掺杂行为进行研究发现，高氯酸极易使聚噻吩凝胶掺杂，而且一旦掺杂则在掺杂状态下具有相对的稳定性。     

水分散型阴离子聚丙烯酰胺的合成及其表征

在(NH4)2SO4水溶液中,以2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为单体原料,聚2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸钠(PSAMPS)为分散剂,采用水分散聚合技术合成了环境友好型水分散型阴离子聚丙烯酰胺P(AMPS/AM)。重点探讨了单体配比、反应温度和硫酸铵用量对水分散体系的影响,并利用透射电镜观察其颗粒形貌。结果表明,制备稳定水分散型P(AMPS/AM)的适宜条件分别是n(AMPS)∶n(AM)为15∶85,反应温度50℃,(NH4)2SO4质量分数20%~28%;透射电镜显示,沉淀聚合物为2.3~4.5μm的球形或椭球形颗粒。     

带有酰胺侧基的手性单体的合成及其聚合反应研究

以(S)-(-)-α-苯乙胺为手性源与甲基丙烯酰氯反应合成出高纯度可聚合手性酰胺类单体(S)-(-)-N-(α-苯乙基)-甲基丙烯酰胺,并研究该手性单体的自由基聚合,通过该单体的均聚反应及其与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的共聚反应,得到带有手性侧基的酰胺类高分子,采用旋光度测定、红外光谱、核磁共振氢谱等测试技术对单体和聚合物进行了表征.     

交联型醋-丙乳液的合成及性能

以醋酸乙烯酯(VAC)、丙烯酸丁酯(BA)等为主要原料,TAC和HEA为交联单体,采用半连续预乳化种子乳液聚合法合成了醋-丙乳液,讨论了各工艺条件对乳液性能的影响。用激光粒度分布仪、红外光谱仪(FTIR)、静态接触角测试仪等测试手段,对合成产物进行了性能和结构表征。结果表明,单体质量比m(VAC):m(BA)=3:2、乳化剂OP-10和SDS总用量为单体的3.5%、引发剂APS用量为单体的0.6%时,单体转化率可高达98.3%,凝胶率可以控制在0.5%左右;交联单体TAC的用量为单体的1.6%时,聚合物吸水率为8.5%,膜与水的接触角为69.5°。     

反相悬浮法合成AA/AM/AMPS耐盐高吸水性树脂

为了提高高吸水性树脂的吸液性能,实验采用反相悬浮聚合法,向丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)二元体系中引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为第三种聚合单体合成高吸水性树脂.通过正交试验研究单体配比、丙烯酸中和度、交联剂用量和引发剂用量四个因素对产品性能的影响.红外光谱和扫描电镜测试结果显示产物为AA/AM/AMPS三元共聚物,粒子呈球形,球表面为褶皱状.最佳实验条件:单体摩尔配比(AA/AM/AMPS)为1.25∶1∶0.7,丙烯酸中和度为90%,交联剂用量(占单体总量)为0.08%,引发剂用量为0.7%.此条件下产品的吸蒸馏水率可达1 720 mL/g,吸盐水率达165 mL/g.     

AM/AA/AMPS/AMC14S共聚物的制备与表征

以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,引入疏水缔合单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸(AMC14S)和辅助共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),选择氧化还原/水溶性偶氮化合物复合引发体系,采用胶束聚合技术和前加碱共水解法,制备了耐温抗盐驱油聚合物AM/AA(丙烯酸)/AMPS/AMC14S产品。考察了偶氮化合物W-58、单体AMC14S用量对共聚物相对分子质量的影响,并表征了共聚物的结构特征。实验结果表明,当偶氮化合物W-58用量为3.0×10-4g.g单体-1、AMC14S质量分数为0.2%~0.5%时,共聚物的相对分子质量最高,耐温抗盐性能较好。     

水分散型聚丙烯酰胺的合成

在(NH4)2SO4水溶液中,以丙烯酰胺(AM)为单体原料、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)为稳定剂、2,2′-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-代)丙烷]二氢氯化物(VA-044)为引发剂,采用水分散聚合技术,合成了环境友好型聚丙烯酰胺;并探讨了单体、稳定剂、引发剂、无机盐用量和反应温度对水分散体系及聚合物相对分子质量的影响。结果表明,获得稳定水分散体系的较佳合成条件:AM、PDMC、VA-044和(NH4)2SO4的质量分数分别是10%、2.0%、0.05%和28%,反应温度55℃。此条件时得到聚合物相对分子质量7.43×106。     

后水解法制备AM/AA/AMPS共聚物

以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,引入辅助共聚单体2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS),采用胶束聚合技术和后加碱水解法,制备了AM/丙烯酸(AA)/AMPS耐温抗盐驱油聚合物。考察了水解剂、水解温度、水解时间、水解剂用量等因素在后水解过程中对聚合物相对分子质量的影响。实验证明最佳合成条件为:水解剂为质量分数8%的NaOH,水解温度85℃,水解时间3 h。     

抗高温降滤失剂PAX的合成及性能

采用氧化还原体系以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),丙烯酰胺(AM),等乙烯基单体为基本原料合成出了新型抗高温二元共聚物PAX系列处理剂.该降滤失剂在220℃的高温下及饱和盐水中具有良好的降滤失作用.     

新型聚羧酸系水煤浆添加剂的制备及其对水煤浆性能的影响

以聚氧乙烯醚类大单体为基础进行接枝改性,制备新型聚羧酸系水煤浆添加剂,通过正交试验和单因素实验对其合成工艺进行优化,并对该添加剂进行化学结构分析和应用性能研究。结果表明：最优合成方案为丙烯酸用量6．0g,丙烯酰胺用量1．6g,反应时间2．0h,引发剂用量1．8g,链转移剂用量1．0g,反应温度80℃,大单体用量35．0g;实测其固含量为35．4％;改性单体成功接枝到高分子主链上,双键基本反应完毕;仅需质量分数为0．4％的添加量就可为制备水煤浆提供合适的zeta电位、良好的分散性和稳定性。