流变仪旋转叶片法在自由基聚合反应中的应用研究Ⅱ:影响丙烯酰胺自由基聚合反应的基本因素

使用装备自制的四叶片旋转叶片的应力控制流变仪测试过硫酸铵和四甲基乙二胺氧化还原体系作为引发体系引发丙烯酰胺自由基聚合过程的模量变曲线,得到聚合反应的空闲时间(idle time),交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。研究了体系中四甲基乙二胺对实验温度的影响,过硫酸铵浓度、丙烯酰胺浓度和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的比例对空闲时间的影响。本文还详细讨论了体系pH值对聚合反应idle time的影响。     

流变仪旋转叶片法在自由基聚合反应中的应用研究Ⅰ:丙烯酰胺自由基聚合反应的空闲时间测试方法

使用装备自制的四叶片旋转叶片的应力控制流变仪研究过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED)氧化还原体系作为引发体系引发丙烯酰胺(AM)自由基聚合过程的模量变曲线,交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)。通过与传统的平行板夹具比较说明了旋转叶片法测试丙烯酰胺聚合是准确、方便的。从丙烯酰胺聚合过程的模量曲线和温度曲线可以得到体系聚合的空闲时间(idle time)。     

流变仪旋转叶片法在自由基聚合反应中的应用研究Ⅳ:不同引发体系的丙烯酰胺自由基聚合过程

使用装备自制的四叶片旋转叶片的应力控制流变仪测试不同引发体系作用下的丙烯酰胺(AM)自由基聚合过程的模量曲线,交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)。研究了过硫酸铵(APS)、过硫酸铵-四甲基乙二胺氧化还原体系(APS-TEMED)以及偶氮二异丁咪盐酸盐(AZAP)引发体系在不同温度下对丙烯酰胺自由基聚合的影响,并说明了这三种引发体系的优点和缺点。     

丙烯酰胺聚合物自由基聚合引发体系研究进展

丙烯酰胺类聚合物是应用较为广泛的水溶性高分子化合物,自由基聚合是大规模生产聚丙烯酰胺的有效方法。文章对自由基聚合偶氮类引发剂、氧化还原引发体系、复合引发体系的特点和研究应用进行了讨论,认为采用水溶性偶氮引发剂、含胺的氧化还原引发体系、含胺基功能性单体类引发剂等新型引发剂能制备高分子量的聚合物,合理设计新型复合引发体系可利于聚丙烯酰胺相对分子质量的进一步提高。     

炭黑对丙烯酰胺单体自由基聚合的影响

凝胶注模成型是一种先进的胶态成型工艺，是制备大尺寸、复杂形状陶瓷制品最有效的一种方法。该方法在制备氧化铝等陶瓷制品时获得了巨大成功，但对含碳陶瓷料浆成型时却遇到了难题，由于碳对聚合体系具有较强的阻聚作用，往往造成含碳料浆不聚合或聚合程度较弱，影响成型坯体的质量，因此研究炭黑对丙烯酰胺单体自由基聚合的影响是解决以上难题的关键。为此通过测量聚合反应的热效应，研究了炭黑含量、反应温度、引发剂用量等因素对丙烯酰胺单体聚合的影响，计算了聚合反应的活化能。实验发现在聚合体系中添加极少量的乙酰丙酮可以显著提高丙烯酰胺的聚合转化率，通过对聚合体系聚合过程的分析，发现炭黑对聚合体系除了具有阻聚作用外，还会影响聚合体系的聚合诱导期。     

碳化硅/炭黑悬浮体中丙烯酰胺单体自由基聚合的研究

采用2种引发体系引发碳化硅／炭黑悬浮体中丙烯酰胺单体的自由基聚合，通过测定单体聚合的热效应对丙烯酰胺单体的自由基聚合过程进行了表征，并分析了丙烯酰胺单体在碳化硅／炭黑悬浮体中的聚合机理。发现炭黑的存在不仅可以加速过硫酸铵分解，而且对丙烯酰胺单体的自由基聚合具有较强的阻聚作用，造成碳化硅／炭黑悬浮体聚合诱导期过短和单体聚合转化率较低。采用氧化还原引发体系可以提高单体转化率并实现单体聚合，但无法延长单体聚合的诱导期。通过在碳化硅／炭黑悬浮体中添加不同用量的缓聚剂乙酰丙酮，可以显著改善单体的聚合特性，不仅可以随意控制单体聚合的诱导期，而且还可以提高单体聚合的转化率，从而保证了碳化硅／炭黑悬浮体的凝胶注模工艺的实施。     

原子转移自由基聚合法（ATRP）制备聚丙烯酰胺

以苄基氯为引发剂,氯化亚铁为催化剂,三苯基膦为配体研究了丙烯酰胺在N,N-二甲基甲酰胺中的原子转移自由基聚合,考察了聚合时间、催化剂与配体的摩尔配比、温度等因素对单体转化率、分子量的影响。结果表明：80℃下,[AM]/[C6H5CH2Cl]/[FeCl2]/[PPh3]=100/1/0.5/1时,聚丙烯酰胺分子量随单体转化率增加线性增大,ln[[MM]]0与聚合时间呈线性关系,温度对聚合特征有较大影响。     

丙烯酰胺改性阳离子聚羧酸减水剂的应用研究

以丙烯酰胺为第三单体合成的阳离子型聚羧酸系减水剂对水泥具有普适性,对混凝土的和易性及强度有正向作用。     

活性自由基聚合法制备温度敏感聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)水凝胶及其性能研究

以水与二甲基甲酰胺作混合溶剂,选用五甲基二乙烯基三胺作ATRP的催化剂配体,实现了ATPR法制备P(NIPAM-co-AM)温敏性智能型水凝胶。通过提高组分中AM的摩尔分率,水凝胶溶胀率增加,其LCST也随之提高,溶胀速率加快。相对于传统自由基聚合法,利用ATRP法制备的P(NIPAM-co-AM)水凝胶具有最低临界温度(LCST)低,溶胀速率快,保水量高等特点。     

水溶液聚合高分子聚丙烯酰胺的研究

采用复合氧化还原引发体系,以丙烯酰胺(AM)为单体水溶液自由基共聚合,合成了高相对分子质量的聚丙烯酰胺。研究了pH值等因素对聚丙烯酰胺相对分子质量的影响,并确定了最佳的反应条件:聚合温度55℃,单体质量分数7.5%,pH值为8,引发剂为C(过硫酸铵量)=12×10-4mol/L、C(亚硫酸氢钠量)=9.6×10-4mol/L的复合体系,聚合时间为3h,此条件下可获得相对分子质量高达3.05×106的聚丙烯酰胺产物。     

阳离子聚丙烯酰胺的聚合与应用研究进展

综述了近年来阳离子聚丙烯酰胺的聚合与应用研究进展,主要阐述了反相乳液聚合、双水相聚合、紫外光引发聚合以及模板聚合等聚合方法,介绍了阳离子聚丙烯酰胺在工业水处理、城市污废水处理、污泥脱水以及造纸工业中的应用,并对阳离子聚丙烯酰胺未来的发展趋势与研究方向进行了展望,为阳离子聚丙烯酰胺的进一步研究提供参考依据。     

丙烯酰胺水溶液聚合的研究

应用水溶液法合成聚丙烯酰胺,并用傅立叶红外光谱仪对聚合物的结构进行了表征。通过正交实验确定了最佳反应条件:单体浓度为24%,pH值为4 00,引发剂与单体的质量比为0 03%,氧化剂与还原剂的质量比为3 /2,反应温度35℃。同时,讨论了单体浓度及体系的pH对聚丙烯酰胺分子量大小的影响。     

有机自由基在有机太阳能电池中的应用

稳定自由基化合物由于其特有的顺磁性和自旋性,可实现对太阳能电池中激子拆分、电荷分离、电荷迁移、非辐射复合损失等载流子动力学过程的调控,从而提高太阳能电池的光电转化效率。由于能在空气中稳定存在的自由基种类相对较少,尤其缺乏具有普适性的能优化光伏器件性能的稳定自由基化合物,因此其在太阳能电池中应用的相关研究也并未受到广泛关注。主要综述了目前已报道的稳定自由基在太阳能电池中的主要应用类型,提出了目前出现的主要问题,并对有机自由基化合物未来在有机太阳能电池领域可能的发展方向做出了展望。     

可控自由基聚合技术在涂料树脂合成中的应用

可控自由基聚合技术（CRP）作为一种能够实现对产品分子结构控制的新型聚合方法,对于合成高性能树脂和高分子助剂而言,具有特别重要的意义。本文对主要的可控聚合方法反应机理进行简述,并介绍可控聚合法在高固体分涂料树脂、功能型涂料树脂和水性树脂合成中的应用。     

有机羧酸在工业清洗剂中的应用

通过对添加不同脂肪酸醇胺盐防锈添加剂的清洗剂测试,筛选出三种适合工业清洗剂使用的有机羧酸,分别是癸二酸、十二碳二元酸和二十一碳三元酸。三种有机羧酸与三乙醇胺反应后生成的防锈添加剂能够满足工业清洗剂腐蚀性和防锈性的要求,并且不影响其理化性质以及行业标准要求的各项性能,具有实际应用价值。防锈性测试结果表明,同一防锈添加剂,使用浓度增大防锈性增强。同一使用浓度下,防锈添加剂的分子量越大,碳链越长,防锈性越强。     

聚丙烯酰胺对氨水中有机悬浮物絮凝作用的研究

对氨水中的有机悬浮物采用聚丙烯酰胺(PAM)进行絮凝。通过絮团特征、清液特征、絮团聚集程度以及氨水中絮团体积的变化率同絮凝时间的关系,比较了不同添加量、不同种类的PAM絮凝效果。结果表明,采用阴离子型聚丙烯酰胺和阳离子型聚丙烯酰胺相结合的絮凝方式,能较好地絮凝氨水中的有机悬浮物。较好的絮凝方式是:在140 r/m in搅拌中,往氨水中加入分子量为1100万、浓度为1‰的阴离子型聚丙烯酰胺15 mL/L,搅拌1 m in;调转速为60 r/m in,加入离子度为20%~25%、浓度为1‰的阳离子型聚丙烯酰胺5 mL/L,搅拌5 m in,静止1 h。     

酯类聚羧酸高性能减水剂的研究与应用

本文采用分子设计的方法,首先使用甲氧基聚乙二醇(MPEG)和甲基丙烯酸进行酯化反应合成大分子单体,然后与其他小分子单体进行自由基聚合,合成不同结构的酯类聚羧酸系高性能减水剂。本文研制的酯类聚羧酸系高性能减水剂(PC1)在保持砂浆流动度基本不变的条件下,减水率可达到36%;掺加PC1的混凝土坍落度损失小,混凝土抗压强度较空白样明显提高,3天抗压强度可提高200%,28天强度可提高100%。     

阻聚剂对自由基聚合的活性化影响

研究了阻聚剂对自由基聚合活性化的影响,用1H NM R表征了聚合物的结构。发现在甲基丙烯酸甲酯(MM A)自由基聚合体系中加入少量的加成型阻聚剂2,4,6-三硝基苯酚(TNP)或1,4-苯醌(BQ)时,体系转化率降低,引发效率降低,呈现出一定的缓聚性质;同时得到的聚合物分子量变小,分子量分布变窄,具有一定的“活性”/可控的特征。链转移型阻聚剂如对羟基苯甲醚(4-M P)和对苯二酚(HQ)则不能起到类似的效果。     

疏水改性聚丙烯酰胺的胶束聚合法制备及表征研究进展

综述了近年来HMPAM的胶束聚合法的研究进展,介绍了胶束聚合法的原理和合成条件,包括单体、表面活性剂、引发剂、聚合温度和聚合时间以及HMPAM的相对分子质量及组成的表征方法。     

单电子转移活性自由基聚合制备星形丙烯酰胺-对苯乙烯磺酸钠共聚物

以丙烯酰胺(AM)和对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,四氯化碳(CCl_4)为引发剂,以铜粉/三(N,N-二甲基氨基乙基)胺(Cu~0/Me_6-TREN)为催化剂,采用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)方法,在25℃水溶液中制备了四臂星形二元共聚物P(AM-SSS)。采用红外光谱法、核磁共振对合成的共聚物进行分析表征,并考察了催化体系用量、引发剂用量、引发温度及功能单体AM与SSS的用量等因素对聚合物黏均分子量M_η的影响,同时测定了不同浓度盐溶液中聚合物溶液的表观黏度。结果表明:在引发温度25℃、单体AM与SSS的摩尔比为680:20、引发剂质量分数0.068%、催化体系占单体的质量分数为0.7%的条件下,所得聚合物产品相对分子质量最高,达到176万,聚合反应产率最高可达89%;此外,与Mg~(2+)相比,Na~+对该聚丙烯酰胺表观黏度的影响更为显著。