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(yīng)用于污水處理、強(qiáng)化采油、制漿造紙等工業(yè)領(lǐng)域。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外水溶性聚合物發(fā)展?fàn)顩r，開發(fā)出低電荷密度兩性三元丙烯酰胺共聚物，并對(duì)分散體系的溶液性質(zhì)、觸變性以及絮凝性能進(jìn)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(shù)，在硫酸銨水溶液中合成了低電荷密度兩性聚內(nèi)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(yīng)時(shí)間、螫合劑乙二胺四乙酸二鈉（EDTA·2Na）濃度以及鏈轉(zhuǎn)移劑異丙醇（IPA）濃度等因素對(duì)分散聚合工藝的影響。利用烏氏黏度計(jì)、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)、激光粒度分布儀、透射電鏡以及冷場(chǎng)掃描電鏡等儀器對(duì)聚合物產(chǎn)品的特性黏數(shù)、單體轉(zhuǎn)化率、表觀黏度、膠體顆粒

3、尺寸及其分布和表觀形貌進(jìn)行了測(cè)定，并利用紅外拉曼光譜、13C核磁共振譜圖對(duì)所制備的amPAM結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。借助于透射電鏡、冷場(chǎng)掃描電鏡測(cè)試結(jié)果及體系穩(wěn)定性狀況，提出了較為合理的預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)體系穩(wěn)定性的“離子云”層模型，并從定量角度得到了進(jìn)一步驗(yàn)證。
　　 利用烏氏黏度計(jì)、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)和Zetasizer Nano ZS90等儀器，考察了D-amPAM濃度、無機(jī)鹽濃度及其種類、溫度對(duì)D-amPAM溶液性質(zhì)的影響，初步探討了無機(jī)鹽濃度對(duì)

4、體系溶解或溶脹規(guī)律的影響。研究發(fā)現(xiàn)：D-amPAM溶液體系內(nèi)存在一種由PDMC、amPAM形成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；聚合物分子鏈上的氫鍵、PDMC與amPAM分子鏈間的相互關(guān)系、聚合物周圍微環(huán)境無機(jī)鹽的濃度，特別是體系空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成以及微聚并的發(fā)生，直接影響著D-amPAM溶液的性質(zhì)，同時(shí)給出聚合物構(gòu)象的相關(guān)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(xiàn)的溶解或溶脹行為明顯不同。
　　 從流變學(xué)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(guān)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(duì)D-amPAM體系觸變性以及觸變強(qiáng)度的影響，揭示了體系微觀結(jié)構(gòu)信息。結(jié)果表明，分散體系表觀穩(wěn)定性與其觸變性密切相關(guān)，這一發(fā)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外尚未見文獻(xiàn)報(bào)道