水分散聚合合成两性聚丙烯酰胺的研究.pdfVIP

摘 要 摘 要 两性共聚物由于在高分子链节上同时含有正、负两种电荷基团，常具有多种 特殊功效，是功能高分子的主要研究方向之一。迄今为止已有很多两性水溶性聚 丙烯酰胺聚合的报导，如水溶液聚合，反相乳液聚合等。但这些聚合方法都或多 或少有些不足。相比其他聚合方法，水基分散聚合制备聚丙烯酰胺由于反应过程 简单，基本不使用有机溶剂，对环境友好等优点，是一种理想的新技术。因此， 水基分散聚合的两性聚丙烯酰胺可以广泛应用于石化印染、制浆造纸、污水处理 等领域。但从已经公开的文献资料看，利用水分散聚合技术制备聚合物，特别是 盐水介质下分散聚合的报道很少，而有关两性聚丙烯酰胺报道的更少。本论文通 过分散聚合在硫酸铵的水溶液中制得一系列两性共聚物，并对分散聚合的机理进 行了一定探讨，主要研究内容及取得结果如下： 1.综述了国内外有关盐水介质中利用分散聚合制备两性聚电解质的发展状 况和发展趋势。 2.水分散聚合制备水溶性聚合物一般要选用适合该水分散体系的专用分散 剂，本文采用水溶液聚合等方法，制备了一系列不同类型和分子量的分散稳定剂 —阳离子型的聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDAC)、聚二甲基二烯丙基氯化铵 (PDADMAC)、聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（PDMC）、P(DADMAC-co-AM) 共聚体和阴离子型的聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠PANa等，并对它们的结构 进行了表征。 3.通过水分散聚合，制得了一系列共聚物P(AM-co-AA-co-DADMAC)，并通 过NMR、IR、SEM、酸碱滴定、莫尔法等测试手段对聚合物进行结构表征和粒 径分析。实验中研究了硫酸铵浓度、分散稳定剂浓度和阴阳离子单体量对分散聚 合的影响。实验表明：当选用1.8wt%-2wt%PDADMAC 为分散稳定剂，在硫酸 铵浓度为23wt%-29wt%溶液中，DADMAC/AA/AM摩尔比为1/1/2，pH在2到4 之间时，可以制得稳定的粒径较均一的两性聚合物，并初步测试了其絮凝性能。 4.用类似方法，以丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙 烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体，在硫酸铵的水溶液中，通过分散聚合制得一系 列两性共聚物P(AM-co-AA-co-DAC-co-DMC)。通过NMR、IR、SEM等测试手 i 段对聚合物进行表征，研究了选用不同分散稳定剂、不同阴阳离子单体量和pH PVP 对分散聚合及其稳定性的影响。实验表明：当选用聚乙烯吡咯烷酮（ ）、聚 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（PDMC）、聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 （PDAC）为分散稳定剂，阴阳离子单体摩尔配比小于1，pH≤4时，可以制得 总离子度超过25%的纳米级两性聚合物。 关键词：分散聚合；丙烯酰胺；两性共聚物；水分散；分散剂 ABSTRACT Abstract As the main research areas of functional polymers, amphoteric copolymers with the cationic monomer and anionic monomer proved significant special effects. Up to now, the water-soluble acrylamide-based polymers and copolymers could be prepared through solution polymerization, emulsion polymerization, and so on. However, there are some disadvantages associated with these processes. Dispersion polymerization of acrylamide in aqueous salt solution is a new attractive alternative to other polym