殼聚糖在CPAM水分散體系中的應(yīng)用及其機(jī)理的探討.pdf

1、本論文以丙烯酰胺(AM)與陽離子單體甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)為反應(yīng)單體，以水溶性殼聚糖(CTS)為分散穩(wěn)定劑，采用水分散聚合技術(shù)在叔丁醇水溶液中合成P(CTS-AM-DMC)聚合物，并研究了該聚合過程中聚合速率與各因素的關(guān)系，探討了殼聚糖作為分散穩(wěn)定劑的穩(wěn)定機(jī)理。
　　1.通過單因素實(shí)驗(yàn)考察了單體濃度、水醇比例、引發(fā)劑濃度、聚合反應(yīng)溫度及分散劑用量對(duì)水分散體系的粘度及其穩(wěn)定性，單體轉(zhuǎn)化率，共聚物的分子量和分散顆粒平均

2、粒徑及其粒徑分布的影響。實(shí)驗(yàn)得到的較佳反應(yīng)條件為:單體濃度3.29％～8.32％，水醇比例7.5∶2.5～5.5∶4.5，引發(fā)劑濃度0.00673％～0.01681％，分散穩(wěn)定劑濃度0.84％～1.67％，反應(yīng)溫度55～60℃，該體系粘度小，穩(wěn)定性好，單體的轉(zhuǎn)化率較高。
　　2.利用紅外光譜(FT-IR)和核磁共振氫譜(1H-NMR)等手段對(duì)所得的聚合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過對(duì)聚合產(chǎn)物紅外光譜的譜圖分析發(fā)現(xiàn)，在3440cm-1處出現(xiàn)

3、CTS的-OH官能團(tuán)不對(duì)稱振動(dòng)峰，與-NH2官能團(tuán)的不對(duì)稱振動(dòng)峰相覆蓋。而在聚合產(chǎn)物的核磁共振譜圖中，在3.61ppm處也檢測到了CTS的-OH官能團(tuán)。由此結(jié)果表明，將水溶性CTS作為分散穩(wěn)定劑引入到水分散體系過程中，部分殼聚糖也參與了AM和DMC的聚合反應(yīng)。
　　3.利用溴化法對(duì)AM和DMC在水分散體系中的合成反應(yīng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究。系統(tǒng)考察了單體濃度，引發(fā)劑濃度，醇水比例，反應(yīng)溫度，分散穩(wěn)定劑濃度等因素對(duì)轉(zhuǎn)化率-時(shí)間曲線的影響。

4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得到了此水分散體系的聚合反應(yīng)速率方程式:RP∝[M]0.1[W/A]0.3[CTS]-0.45[I]0.39。通過阿倫尼烏斯方程計(jì)算，得到該體系的表觀活化能為53.40kJ/mol。
　　4.通過對(duì)殼聚糖接枝反應(yīng)機(jī)理的研究，初步探討了在水分散體系中以V-50為引發(fā)劑，CTS與AM和DMC的接枝共聚反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明，CTS分子的接枝反應(yīng)主要發(fā)生在-NH2上，通過鏈引發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生CTS自由基，進(jìn)而與體系中的乙烯基