光引发合成两性离子型聚丙烯酰胺的工艺优化

以丙烯酰胺(AM)、阴离子单体丙烯酸钠(AANa)和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,采用光引发聚合方式合成了两性离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC-AANa);探讨了合成P(AM-DMDAAC-AANa)的最佳条件。结果表明:在n(AM)∶n(AANa)∶n(DMDAAC)=1∶0.65∶0.16,单体质量分数为32%,引发剂用量为0.08%,光照时间为2.5 h,反应温度为30℃,p H=6.5的条件下,得到产物的特性黏数为887 m L/g。红外光谱分析表明:所得产物符合P(AM-DMDAAC-AANa)的结构特征。     

光引发合成两性聚丙烯酰胺的影响因素

以丙烯酰胺(AM)、阴离子单体丙烯酸纳(AANa)、阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为原料,采用光引发聚合方式合成两性聚丙烯酰胺P(AM-DAC-AANa),探讨了合成P(AM-DAC-AANa)的最佳条件。结果表明:在n(AM)∶n(AANa)∶n(DAC)=1∶0.7∶0.2,单体质量分数为30%,引发剂用量为0.08%,光照时间为2.5h,引发温度为30℃,溶液p H为7.0条件下,得到产物的特性粘数为976m L/g。红外光谱分析表明:所得产物符合P(AM-DAC-AANa)的结构特征。     

响应曲面优化法合成聚丙烯酰胺类共聚物

采用响应曲面优化法(Response surface methodology)以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为共聚单体,通过自由基聚合对聚丙烯酰胺类共聚物(PDA)进行制备研究。探讨了3个主要因子单体摩尔比、聚合体系p H、引发剂用量的最佳水平及各自变量间的交互作用对PDA得率的影响,通过该法设计得到了最佳优化条件:单体摩尔比n(AM)∶n(DMDAAC)=2.5∶1,聚合体系p H6.00,引发剂用量为单体总质量的1.00%。在模型提供的最优水平下PDA得率89.807%,与预测值91.6944%相吻合,表明所选模型准确、可靠。该方法为聚丙烯酰胺类共聚物的合成及应用提供了依据。     

复合引发体系制备磺化聚丙烯酰胺的研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和丙烯酰胺（AM）为原料,采用复合引发体系和绝热聚合相结合的方法在水溶液体系中合成磺化聚丙烯酰胺（SPAM）,考察了单体质量分数、引发剂质量分数、单体配比、引发剂配比、pH值、聚合起始反应温度对聚合反应的影响。确定SPAM的最佳合成条件为：单体质量分数10％、引发剂质量分数0,15％、AMPS与AM质量比1．0：1、偶氮二异丁腈（AIBN）与氧化还原引发剂质量比4：1、pH值6、聚合起始反应温度40℃,在此条件下,制得的SPAM的分子量为6．13×10^6,其耐温抗盐性能明显优于采用单-氧化还原引发剂制备的SPAM及工业部分水解聚丙烯酰胺（分子量7×10^6）。     

光辅助引发制备丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚物P(AM-DMDAAC)。考察了引发体系、单体配比、引发温度、溶液pH值、络合剂和引发剂质量分数等因素对产物特性黏数及溶解性的影响,并与传统的引发剂引发聚合结果进行了对比。在单体浓度30%,m(DMDAAC)∶m(AM)=20∶80,引发温度20℃,pH值6.0,EDTA.2Na用量0.001 0%,引发剂质量分数0.003 0%条件下,产物的特性黏数达12 dL/g以上,溶解时间67 min,用红外光谱进行了表征。     

过硫酸钾-二硫四氧酸钠引发丙烯酰胺聚合反应的研究

对过硫酸钾 -二硫四氧酸钠氧化还原引发体系引发的丙烯酰胺水溶液聚合的动力学行为进行了研究。得到的聚合速率方程 :Rp =Kp[K2 S2 O8] 0 .48[Na2 S2 O4] 0 .49[AM] 0 .97并用 Arrhenius经验公式计算得到聚合反应的活化能 Ea-47k J/mol,阐明了该聚合为氧化还原反应历程。同时 ,还讨论了添加 EDTA、氨水以及改变 p H值对聚合速率的影响。     

高聚合度阳离子型聚丙烯酰胺的合成研究

采用丙烯酰胺(AM)与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚制备高分子量的CPAM。研究了影响AM与DMDAAC共聚物的平均分子量的因素,得到了优化条件为:单体浓度为30%,DMDAAC与AM摩尔比为5∶95,聚合温度为30℃,低温段引发剂用量为0.05‰(占单体质量分数,下同),K2S2O8与NaHSO3质量比为1∶1,偶氮二异丁基脒盐酸盐(V-50)用量为0.025‰,尿素用量为40‰,乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)用量为0.05‰,在此优化条件下聚合反应16 h后得到分子量为1.217×107的阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)。CPAM被广泛应用在各种水处理和固液分离过程中。     

焦磷酸络锰三价离子引发淀粉-丙烯酰胺的接枝共聚合

本文用焦磷酸络锰三价离子Mn(P_2O_7)_3~(-3)作为引发剂,制备了一系列丙烯酰胺—淀粉接枝共聚物(ST—g—PAM),比较了反应体系的酸浓度,单体和淀粉浓度,以及引发剂Mn~(3 )浓度对接枝共聚合的影响。体系的pH值大小对共聚影响最大。随体系PH值由小变大,接枝效率增加至一定程度后反而下降。在pH=3.3,引发剂浓度为1毫摩尔,单体浓度为0.6M/L和303K条件下,聚合转化率可达96%,接枝效率为95％。本文还对上述三价锰络合离子引发的ST—g—AM接枝共聚和在同样体系的AM均聚机理进行了讨论。     

H2O2+Fe2+体系引发制备聚丙烯酰胺

实验采用水溶液聚合法,利用H2O2+Fe2+氧化还原引发体系引发聚合丙烯酰胺(AM),合成了非离子型絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)。利用正交实验确定最佳工艺条件为:AM质量分数20%,引发剂与单体(AM)物质的量比为0.0001,引发体系中氧化剂与还原剂物质的量比5:1,反应时间为8h,得到相对分子质量超过6.5×106的PAM。通过改变充入氮气方法、加入引发剂方法、改变还原剂物质的量比等工艺对实验进行了初步放大,得到了相对分子质量超过7.0×106的PAM,实验结果可重现。该聚合反应为一级反应,在20℃下聚合反应速率方程为ln[M]t=-0.0307t+0.3447。     

双官能团引发剂引发甲基丙烯酸甲酯的聚合速率

研究了双官能团引发剂2,5-双(2-乙基己酰过氧化)-2,5-二甲基己烷（TX-141）引发甲基丙烯酸甲酯（MMA）的自由基聚合动力学,考察了引发剂浓度、聚合温度对聚合动力学的影响.结果表明：该体系的聚合活化能为91 kJ•mol^-1左右,计算得到TX-141引发剂的分解活化能为140 kJ•mol^-1左右,与实验值接近;TX-141引发剂的反应级数约为0.72,说明MMA聚合终止基元反应中单基和双基终止并存.同时与相似半衰期的过氧化二苯甲酰（BPO）比较,发现当TX-141引发剂浓度为BPO的1/2时,两者在各个聚合温度下的聚合动力学曲线几乎相同;但相对分子质量有明显增加,随聚合转化率增加,TX-141与BPO引发的聚合物数均分子量之比从1.2变化到1.33;由TX-141引发的聚合物低转化率时DSC曲线出现放热峰,而高转化率以及BPO引发的聚合物则没有.说明双官能团引发剂TX-141引发聚合时,在低转化率下TX-141引发剂的2个过氧键没有全部断裂,随聚合进行,断裂程度加深.     

耐245℃超高温压裂液稠化剂的制备与性能分析

采用主链基团AM、强水解基团AA、杂原子耐温型基团AMPS、梯型聚合物单体NVP和大位阻基团DMAM,通过水溶液聚合,合成了耐温245℃以上的新型AM/DMAM/AMPS/AA/NVP五元聚合物压裂液稠化剂,考察了单体浓度、聚合pH、引发剂用量和聚合温度对反应后胶块性质的影响,通过高温流变仪分析其耐温耐剪切性质。结果表明,优化的AM/DMAM/AMPS/AA/NVP五元聚合物稠化剂合成条件为:聚合单体水溶液浓度为30%,聚合pH为8,引发剂(NH_4)_2S_2O_8和NaHSO_4比例为1∶1,引发剂占单体总质量为0.2%,聚合温度为10～20℃,反应时间8 h。五元聚合物适合作为耐245℃超高温压裂液体系的稠化剂使用。     

反相乳液共聚合制备高分子絮凝剂工艺及产物性能

以丙烯酰胺（AM）和二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC）为共聚单体,采用反相乳液聚合方法合成了高相对分子质量和高阳离子结构单元含量的共聚物絮凝剂（PDA）,比较了不同种类引发剂和分散剂等对聚合过程的影响,优化了聚合体系。考察了单体配比、引发剂浓度和乳化剂含量等因素对单体转化率和产物相对分子质量的影响。采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（1H NMR）和紫外可见分光光度计等对所得高分子絮凝剂进行了结构和性能表征。红外光谱、核磁共振氢谱和黏度测试结果表明,丙烯酰胺和二烯丙基二甲基氯化铵进行了共聚合反应并得到了高分子产物,且产物中二烯丙基二甲基氯化铵组分含量远高于相应条件下水溶液聚合产物。当[DMDAAC]/[AM]=1∶4、引发剂浓度为30mmol/L、乳化剂含量为18%时,产物黏均相对分子质量可达2.2×105,阳离子单元含量达17%。     

用过硫酸钾／硫脲引发魔芋粉-丙烯酰胺接枝共聚制备增稠剂

用过硫酸钾/硫脲(TU)引发魔芋粉(KGM)与丙烯酰胺(AM)的接枝共聚反应制备了一种新型涂料印花增稠剂.魔芋粉接枝改性最佳工艺条件为AM浓度为2.0mol/L、H2SO4浓度为30mmol/L、K2S2O8/TU的摩尔比为21、反应温度为60℃、反应时间3h.在此工艺条件下,当白浆质量分数为1.0%时,产品粘度为9.O×104mpa@s,粘度指数为0.20,粘度保留率为95.O%.     

紫外光引发AM—DMC自由基共聚研究

采用光敏引发聚合的方法,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,通过水溶液自由基共聚法制备了阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）,讨论了单体浓度、阳离子单体比例、引发温度、引发剂浓度、光照强度对产品性能的影响,最终确定了最佳反应条件：单体质量分数30％,阳离子单体质量分数5％,引发温度22℃,引发剂质量分数0．35％,光照强度0．798mW／cm^2。通过红外光谱对产品进行了表征。     

复合引发体系制备磺化聚丙烯酰胺及性能评价

采用氧化还原引发剂(过硫酸铵和甲醛合次亚硫酸钠)与水溶性偶氮引发剂(偶氮二异丁脒盐酸盐)复配的复合引发体系引发丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚合成磺化聚丙烯酰胺(SPAM),考察了氧化剂与还原剂配比、复合引发剂配比、聚合引发温度、pH值、单体浓度等条件对聚合物溶液表观黏度的影响,同时对其进行了耐温抗盐性能评价。结果显示,与工业上使用的部分水解聚丙烯稀酰胺(HPAM 3 500万)相比,合成的SPAM具有更好的耐温抗盐性能。     

无固相钻井液提切剂的制备研究

选用丙烯酰胺(AM),2-丙烯酰胺基-2甲基丙磺酸(AMPS),阳离子单体作为原料,采用水溶液聚合方法,在过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成的氧化-还原引发体系下进行自由基聚合,合成一种适用于无固相钻井液的增粘提切剂。由单因素法确定了最佳反应条件:单体的质量占反应体系质量的30%,且质量配比为AM∶AMPS∶阳离子单体=8∶3∶1,反应体系p H值为7,引发剂用量占单体质量的0.5%,反应温度45℃,持续反应4 h以上得到目标产物,并对产物进行红外表征和相对分子量的测定。     

紫外激发丙酮-乙二醇引发丙烯酰胺聚合

探讨以丙酮-乙二醇（Acetone-EG）复配作为新型光引发剂,紫外引发水溶性单体丙烯酰胺（AM）进行自由基聚合。测定引发体系水溶液的紫外吸收光谱,分析了聚合过程的影响因素,得出丙酮与EG复合后紫外波长在240～295 nm范围内有较强吸收,光聚合最佳条件为：引发体系中丙酮与EG的质量比1∶1,引发剂总量为2 mL/L,单体水溶液质量分数为30%～35%,EDTA用量为0.04%,紫外辐射时间为60～80 min。聚合过程单体转化率为95%～97%,PAM黏均分子量可达(5.5～7.5)×106。     

等离子体引发阳离子型高吸水性树脂的合成及性能

采用低温等离子体引发水溶性单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯 (DM)盐酸盐及丙烯酰胺(AM)水溶液共聚合 ,制得了吸水率达 110 0g g、吸甲醇率达 46g g、吸乙二醇率达 137g g的高吸水性树脂。考察了聚合条件对树脂吸水性能的影响 ,得出最佳实验条件为 :后聚合时间 =174h ,放电时间 =30s ,放电功率 =10 0W ,w(DM +AM) =44 .0 % ,m(DM)∶m(AM) =4∶1     

AM-AMPS共聚物的合成与表征

以丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应单体,采用水溶液聚合法在复合引发体系下制备了AM-AMPS共聚物,探讨了引发剂浓度、单体浓度、AMPS量、温度、pH等因素对聚合物特性黏数的影响。结果表明,最佳的合成条件:氧化还原引发剂0.028%,偶氮引发剂量0.09%,单体浓度30%,AMPS量10%,5℃,pH为7～8,此时特性黏数达1 276 mL/g以上。用红外光谱对共聚物的结构进行表征。     

AM-AMPS共聚物的合成与表征

以丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基2-甲基丙磺酸(AMPS)为反应单体,采用水溶液聚合法在复合引发体系下制备了AM-AMPS共聚物,探讨了引发剂浓度、单体浓度、AMPS量、温度、pH等因素对聚合物特性黏数的影响。结果表明,最佳的合成条件:氧化还原引发剂0.028%,偶氮引发剂量0.09%,单体浓度30%,AMPS量10%,5℃,pH为7～8,此时特性黏数达1 276 mL/g以上。用红外光谱对共聚物的结构进行表征。