新型可控活性自由基聚合的研究.pdf

1、廣泛應(yīng)用于水處理、石油開(kāi)采等方面的水溶性聚合物聚丙烯酰胺(PAM)迄今皆只通過(guò)普通自由基聚合反應(yīng)生產(chǎn)，但其一般難以實(shí)現(xiàn)分子量及其分布的控制。本文應(yīng)用一種新型可控活性自由基聚合(CRP)—原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP) ，以氯化亞銅為催化劑，2,2’-聯(lián)吡啶為配體，以氯化芐或2-氯丙酰胺為引發(fā)劑，完全用水作反應(yīng)介質(zhì)，成功地合成了窄分子量分布聚丙烯酰胺，并通過(guò)改變反應(yīng)條件或配方，著重研究了該反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)。 通過(guò)凝膠滲透色譜法和紅外光

2、譜法證實(shí)該反應(yīng)方法可合成分子量分布指數(shù)低于1.5的PAM。通過(guò)改變反應(yīng)溫度、單體濃度、催化劑與引發(fā)劑的濃度比以及單體與引發(fā)劑的濃度比，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：聚合速率與單體濃度呈一級(jí)動(dòng)力學(xué)關(guān)系，數(shù)均分子量與轉(zhuǎn)化率呈較好的線性增長(zhǎng)，分子量分布與轉(zhuǎn)化率呈反比，表明其反應(yīng)是按照ATRP機(jī)理進(jìn)行的；升高反應(yīng)溫度可同時(shí)提高聚合速率與平均分子量；增大單體濃度可增加聚合速率與平均分子量，但其與引發(fā)劑濃度的匹配對(duì)反應(yīng)的影響也較重要；增加催化劑與引