低電荷密度聚丙烯酰胺水分散體的研制.pdf

1、近年來，水溶性聚合物水分散體系被廣泛應用于污水處理、強化采油、制漿造紙等工業(yè)領域。本文結合國內外水溶性聚合物發(fā)展狀況，開發(fā)出低電荷密度兩性三元丙烯酰胺共聚物，并對分散體系的溶液性質、觸變性以及絮凝性能進行了研究。
　　 以丙烯酰胺（AM）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC）以及丙烯酸（AA）或其鈉鹽（AANa）為單體，聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為分散穩(wěn)定劑，2，2'-偶氮（2-脒基丙烷）二鹽酸鹽（V-50）為引發(fā)劑，利用

2、水分散聚合技術，在硫酸銨水溶液中合成了低電荷密度兩性聚內烯酰胺（D-amPAM）?？疾炝朔稚⒎€(wěn)定劑濃度及其黏均分子量、相分離劑硫酸銨濃度、單體濃度及其配比、引發(fā)劑濃度、pH值、聚合溫度、攪拌速度、反應時間、螫合劑乙二胺四乙酸二鈉（EDTA·2Na）濃度以及鏈轉移劑異丙醇（IPA）濃度等因素對分散聚合工藝的影響。利用烏氏黏度計、旋轉黏度計、激光粒度分布儀、透射電鏡以及冷場掃描電鏡等儀器對聚合物產品的特性黏數、單體轉化率、表觀黏度、膠體顆粒

3、尺寸及其分布和表觀形貌進行了測定，并利用紅外拉曼光譜、13C核磁共振譜圖對所制備的amPAM結構進行解析。借助于透射電鏡、冷場掃描電鏡測試結果及體系穩(wěn)定性狀況，提出了較為合理的預測、評價體系穩(wěn)定性的“離子云”層模型，并從定量角度得到了進一步驗證。
　　 利用烏氏黏度計、旋轉黏度計和Zetasizer Nano ZS90等儀器，考察了D-amPAM濃度、無機鹽濃度及其種類、溫度對D-amPAM溶液性質的影響，初步探討了無機鹽濃度對

4、體系溶解或溶脹規(guī)律的影響。研究發(fā)現：D-amPAM溶液體系內存在一種由PDMC、amPAM形成的空間網絡結構；聚合物分子鏈上的氫鍵、PDMC與amPAM分子鏈間的相互關系、聚合物周圍微環(huán)境無機鹽的濃度，特別是體系空間網絡結構的形成以及微聚并的發(fā)生，直接影響著D-amPAM溶液的性質，同時給出聚合物構象的相關信息。D-amPAM濃度超過臨界相分離濃度（C*=1.92g/dL），溶液體系中具有：溶液相以及溶脹相；高濃度D-amPAM溶液是典

5、型的假塑性流體。不同種類的聚丙烯酰胺（單體組成不同），隨硫酸銨濃度改變所表現的溶解或溶脹行為明顯不同。
　　 從流變學的角度，利用靜態(tài)剪切法研究了低電荷密度聚丙烯酰胺水分散體與穩(wěn)定性相關的觸變性。著重考察了分散穩(wěn)定劑濃度及其黏均分子量、態(tài)剪切速率、硫酸銨濃度、共聚物單體濃度以及其組成對D-amPAM體系觸變性以及觸變強度的影響，揭示了體系微觀結構信息。結果表明，分散體系表觀穩(wěn)定性與其觸變性密切相關，這一發(fā)現在國內外尚未見文獻報道