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丙烯酰胺聚合物

2022-07-05 22:53:44 百科资料

享有"百业助剂"之称的丙烯酰胺聚合物是水溶性聚合物中最重要的品种之一。其应用领域已涉足国民经济的各个方面,所涉及的知识面十分广泛。本书全面而系统地介绍了丙烯酰胺聚合物的结构,物理性质和化学性质,结构表征,合成原理及其聚合实施方法,在采油、水处理、造纸、矿冶、纺织、建材、农业、食品和医学等领域中的应用,以及安全性。本书作者是长期从事相关课题的专家,除提供翔实的资料外,还介绍了必需的相关基础理论,试图为读者构筑"合成结构?性能?应用"之间的桥梁,加深理论与工业应用之间关系的理解。本书还收集了大量的基础数据,介绍了丙烯酰胺聚合物聚合技术的新方法和应用的新发展。

水溶液聚合

  水溶液聚合是聚丙烯酰胺(PAM)生产历史最久的方法,该方法既安全又经济合理,是聚丙烯酰胺的主要生产技术。但水溶液聚合的产物固含量仅在8%~25%,且容易发生酰亚胺化反应,生成凝胶,产物的相对分子质量较小,在制成千粉过程中,高温烘干和剪切作用又易使高分子链降解和交联,使粉剂产品的溶解性、絮凝性等变差。为解决这些问题,对水溶液聚合进行了不断深入地研究,诸如引发剂体系、介质pH值、添加剂种类及用量、溶剂和聚合温度等对聚合反应特性及产品性能的影响等,开发出了过渡金属化合物引发体系的水溶液聚合、双官能度引发体系的水溶液聚合、辐射聚合、沉淀聚合、等离子体引发的水溶液聚合等。

  经分子设计合成出一种双官能度引发剂,用于AM聚合,得到分子量2600万左右的超高 相对分子质量的PAM。据国外文献报道,以等离子体技术聚合的聚丙烯酰胺不但相对分子质量高(>1000万),且无交联,得到的是高纯线型聚合物;国内的张卫华等。通过研究放电时间、放电功率、单体的初始浓度及溶液pH值等对聚合反应的影响,制备了一系列高聚物,并且研究了等离子体引发丙烯酰胺水,溶液聚合工业化的可行性。

分散聚合

  分散聚合最初是由英国ICI公司在20世纪70年代提出来的一种新聚合方法,与其它聚合方法相比,分散聚合法生产工艺简单,能合理地解决散热问题,可适用于各种单体,且能制备不同粒径的单分散性聚合物微球,AM的分散聚合研究始于20世纪90年代末,一般采用低碳醇/水混合物和盐水溶液两种体系。

  采用泡沫体系分散聚合法,用丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酰胺(AM)、丙 烯酸钠、丙烯酸(AA)制备了相对分子质量小且溶解性好的两性聚丙烯酰胺(P(DAC-AM.AA))。段明等采用分散聚合法制备了聚丙烯酰胺水分散体,并考察了各种因素对聚合的影响。结果表明,分散介质类型和分散剂种类是影响PAM水分散体稳定性的主要因素,选择乙醇.水为分散介质、聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,在最佳合成条件下制得了相对分子质量较高且稳定性较好的PAM水分散体。水溶性单体在盐水介质中的分散聚合是一种新型绿色合成技术,通过AM和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)在无机盐水溶液中的分散共聚合,制备了稳定的P(AM-DMC)水基分散体,采用扫描电镜、激光粒度仪测定了粒子形貌和粒径,并研究了稳定剂结构与用量、共聚单体组成、第三单体盐的种类 和浓度对水基分散聚合的影响。

反相悬浮聚合

  反相悬浮聚合作为近年来才开发出来的新合成方法,具有反应体系粘度低、导热方便、生产工艺简单、成本低、便于实现工业化、产品的特性粘度较高、溶解性能好等特点,且可直接得到粉状或粒状产品,包装和运输方便;但也有强烈搅拌造成断链及破乳不全等缺点。

  采用反相悬浮聚合法合成了相对分子质量达107、速溶型粉状聚丙烯酰胺,研究了反应体系的特征及影响相对分子质量的诸多因素,用测电导的方法证明了反应过程中相反转的存在,并发现甲酸钠是一种优良的链转移剂。等以AM、AA和AMPS(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)为单体,采用反相悬浮聚合法制备了超高分子量的AM/AA/AMPS及盐的共聚物,并研究了中和度、AMPS和AA用量,引发剂浓度、抗交联剂及其它助剂对合成共聚物分子量的影响。

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