超声辅助自由基聚合制备疏水缔合聚丙烯酰胺的的研究.pdf

洼压料技大学 超声辅助自由基聚合制备疏水缔合聚丙烯酰胺的研究 学科门类：工学 一级学科：化学工程与技术 培养单位：化学与化工学院 硕士生：王晨 导 师：李小瑞教授 201 3年5月 m眦丫 …2川3帅叭¨¨，_， Ⅲm) ㈣8删0叭m7㈣6 STUDYONHYDRoPHoBICALLY PoLYACRYLAMIDEPREPAREDBY ASSISTEDRADICAL AThesisSubmittedto Shaanxi ofScienceand University Technology inPartialFulfillmentofthe forthe of Degree Requirement Masterof Science Engineering Thesis XiaoruiLi Supervisor：Professor 一●■■■■●■●■■■■■■■■■■■■■■●■■■■■一 May,2013 超声辅助自由基聚合制备疏水缔合聚丙烯酰胺的研究 摘要 目前，关于疏水缔合聚丙烯酰胺(HA／AM)的聚合方法大多集中于胶 束聚合法，也有些特殊的合成方法，比如表面活性单体法。表面活性单体也 称作可聚合表面活性剂，该法巧妙的省去了胶束聚合法中需要除去小分子表 面活性剂的步骤。而本文选择具有乳化、分散性能的超声波为辅助手段，采 用水溶液自由基聚合法合成了疏水缔合聚丙烯酰胺(UHAPAM)。该方法无 需使用小分子表面活性剂，简化了UHAPAM的后处理步骤。 功率、反应浓度等合成条件的影响规律。结果表明，超声引发性能相对较弱， 需要添加一定量的引发剂；超声的乳化性足以使得疏水单体成功引入疏水缔 合型水溶性聚合物中。根据溶液性能，确定了最优反应条件： 入ODA后，分子结晶性降低，热稳定性提高。并且，黏度法初步测定了聚 合物的临界缔合浓度(CAC)为：O．27％。 另外，通过荧光光谱、紫外光谱、动态光散射、原子力显微镜、透射电 镜等检测手段对UHAPAM溶液的微观结构进行了表征。荧光光谱和紫外光 谱表明：UHAPAM会在水溶液中形成疏水微区，浓度越高，形成疏水微区 的数量就越大，增溶芘的能力越强。动态光散射实验结果表明：UHAPAM 溶液会形成链间缔合(聚集体)，这种缔合是可逆的。UHAPAM浓度增大时， 聚集体尺寸分布变宽且由单分散转变为多分散。原子力显微镜实验结果表 明：低浓度的UHAPAM基本无交联网络结构出现；浓度增加，且仍低于临 界缔合浓度时UHAPAM分子间就产生网络结构。透射电镜实验结果表明： UHAPAM溶液中，浓度增加，存在网络结构，具有三维特征。 通过幂律模型、触变性、模量，研究了UHAPAM溶液流变性。结果表 变性。随着UHAPAM浓度的升高，储能模量和损耗模量都增大，在溶液浓 UHAPAM溶液属于假塑性流体，随着剪切速率的增加，表观黏度下降。 60．99％。 O．30％和0．40％的黏度保持率(VⅪ)分别达到了60．78％，68．29％币1J 用规律不同：随着十二烷基磺酸钠(SDS)添加量增加，