雙水相聚合法合成甲基丙烯酸甲酯疏水改性陽離子聚丙烯酰胺及水溶液性質.pdf

1、以丙烯酰胺(AM)為主單體、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)為陽離子單體、甲基丙烯酸甲酯(MMA)為疏水單體，在聚乙二醇(PEG)水溶液中采用雙水相聚合方法合成了疏水改性陽離子聚丙烯酰胺。首先研究了DMC/MMA摩爾比例、單體總濃度、溫度、引發(fā)劑濃度和PEG濃度對共聚產物性能的影響，制備出了流動性好、穩(wěn)定性強的AM-DMC-MMA共聚物水分散液。然后分析了MMA對雙水相聚合過程的反應速率、相分離過程、分子量及分布、黏度和液滴尺寸及

2、微觀形態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)MMA在雙水相聚合過程中會產生一系列的作用。最后考察了剪切速率、聚合物濃度、共聚物組成、溫度和鹽濃度對疏水改性陽離子聚丙烯酰胺水溶液流變性能的影響。
　　用改進溴化法測定了單體轉化率，用旋轉流變儀測定了聚合產物的表觀黏度，用凝膠滲透色譜測定了共聚物分子量。隨著DMC/MMA摩爾比例減小，共聚物分子量增大，表觀黏度減小;隨著引發(fā)劑濃度增大，共聚物分子量和表觀黏度都先減小后增大;增大單體濃度或PEG濃度，均會增大共

3、聚物分子量和表觀黏度;升高溫度，會減小共聚物分子量和表觀黏度。
　　通過對比研究AM/DMC/MMA和AM/DMC雙水相聚合反應過程，發(fā)現(xiàn)MMA不僅能加速聚合反應速率，增加反應過程中的表觀黏度;而且還會導致反應過程中生成更多短鏈結構的聚合物分子。運用紫外分光光度計對AM/DMC/MMA雙水相聚合過程的透光率進行在線檢測，發(fā)現(xiàn)MMA的增加，臨界轉化率和臨界分子量都減小，從而證明了MMA具有促進相分離的功能。通過激光粒度儀檢測液滴尺寸

4、及分布，并用透射電鏡觀察液滴的微觀形態(tài)，說明MMA既能促進成熟液滴的形成，又能加速液滴的成長。
　　對共聚物水溶液進行流變測試，發(fā)現(xiàn)對于MMA含量相同的共聚物，隨著聚合物水溶液濃度增加，其表觀黏度與稠度系數(shù)增大，流動指數(shù)減小;而在同一聚合物濃度下，隨著共聚物組成中MMA含量增加，其表觀黏度與稠度系數(shù)減小，流動指數(shù)增大。共聚物組成中MMA含量增大，水溶液的黏流活化能減小，說明表觀黏度對溫度變化的敏感性減弱。鹽的加入導致聚合物溶液的表