水包水陽離子聚丙烯酰胺的制備與性能表征.pdf

1、通過雙水相共聚法制備的水包水陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)分散液與傳統(tǒng)CPAM產(chǎn)品相比,其固含量較大、聚合反應體系黏度低,產(chǎn)物可直接稀釋使用,且沒有有機溶劑污染,具有更為廣闊的市場前景。但目前,在CPAM雙水相共聚合的研究中,如何有效控制聚合過程中體系的黏度以及在保證產(chǎn)物具有較高分子量和流動性能的同時克服水包水CPAM產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性能較差的問題是目前該領域研究的難點和重點。現(xiàn)階段,以聚電解質作為分散劑成為研究的熱點,但這樣獲得的CPAM儲

2、存穩(wěn)定性較差,同時無機鹽的大量使用限制了應用范圍,也會在儲存過程中因為結晶而影響其穩(wěn)定性。本課題在使用自制陽離子聚電解質(PDMC)的基礎上采用兩步聚合法,在體系中加入一種反應性聚醚PAB作為大單體穩(wěn)定劑,同時大大減少了無機鹽的使用量,獲得了較高固含量、分子量、特性黏數(shù)和儲存穩(wěn)定性的水包水CPAM產(chǎn)品。其主要工作如下:
　　 (1)圍繞體系穩(wěn)定性和聚合產(chǎn)物分子量,對各合成條件展開了討論,并獲得了最佳合成條件參數(shù):w(KSP)(占

3、反應單體)=0.45％;w(DM)(占反應單體)=30％;w(PDMC)(占聚合體系)=33％;[η](PDMC)=35ml/g;w,(PS)(占聚合體系)=3％;w(PAB)(占反應單體)=13％;引發(fā)溫度35℃;攪拌時間4.5hr;攪拌速率采用“初期中速,中期高速,后期低速”。該合成條件下所得水包水CPAM乳液,其固含量為40％,表觀黏度為525mpa.s,特性黏數(shù)為870ml/g,平均分子量約為3.8×106,平均粒徑為0.25μ

4、m。
　　 (2)通過對水包水CPAM的紅外光譜、透射電鏡、X-衍射、熱失重、穩(wěn)態(tài)流變、動態(tài)流變的測試以及分析,研究了該產(chǎn)品的結構性能。包括體系形貌特征、結晶性能、熱力學性能、聚集態(tài)特征、耐剪切性能、耐溫耐鹽性能及其粘彈性能。
　　 (3)將所得水包水CPAM應用于造紙用助留助濾劑,取得了較好的應用效果,并得出了最佳工藝參數(shù)。通過應用對比實驗證明該自制水包水CPAM對紙纖維具有較好的助留助濾效果,且CPAM-膨潤土(Be

5、ntonite)微粒助留助濾復式系統(tǒng)優(yōu)于該單元助留助濾系統(tǒng),其最佳工藝參數(shù)為:w(CPAM)(占絕干漿)=0.06％,接觸時間=50s,攪拌速度(加入膨潤土前)=750rad/min,攪拌速度(加入膨潤土后)=300rad/min,pH=7.4,c(NaCl)(占絕干漿)=0,w(Bentonite)(占絕干漿)=0.2％,在該條件下所獲得的漿料濾水時間為16.5s,單程留著率可達93.1％。
　　 (4)將所得水包水CPAM與