電化學(xué)方法在聚丙烯酰胺合成中的應(yīng)用研究.pdf

1、聚丙烯酰胺(PAM)廣泛應(yīng)用于采油、水處理、造紙、礦山冶金等領(lǐng)域。國內(nèi)外對聚丙烯酰胺的合成技術(shù)已相當(dāng)成熟，并基于不同的氧化還原引發(fā)體系發(fā)展出多種聚合方法，所制備的PAM分子量最高可達(dá)千萬數(shù)量級。電化學(xué)聚合一般用于制備聚合物薄膜材料，涉及電分析領(lǐng)域的電極表面修飾和材料領(lǐng)域的導(dǎo)電高分子膜的制備等，而國內(nèi)外針對氧化還原引發(fā)聚合物合成反應(yīng)的電化學(xué)研究很少。鑒于電化學(xué)氧化還原能減小引發(fā)劑組分的種類及用量，減少原料的消耗和廢液排放，特別是可望通過電

2、勢的控制來調(diào)節(jié)引發(fā)及聚合過程，因而有必要了解電解在氧化還原引發(fā)聚合物合成中的潛在應(yīng)用。本文考察了電解對鈰(Ⅳ)-草酸和過硫酸鉀這兩種引發(fā)體系下PAM聚合產(chǎn)率和產(chǎn)物分子量的影響，并與相同條件下的化學(xué)聚合進(jìn)行對比。
　　 實驗中考察的影響因素包括電解電勢、電解時間、電極面積、電解池結(jié)構(gòu)、引發(fā)劑濃度、單體濃度、反應(yīng)溫度、攪拌等。對于鈰(Ⅳ)-草酸引發(fā)體系，實驗優(yōu)化了電解聚合工藝，合成了300萬分子量的PAM，利用紅外光譜對所得聚合產(chǎn)物

3、進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的非電解聚合相比，采用電化學(xué)聚合不僅能縮短反應(yīng)時間，而且能提高聚合產(chǎn)物的分子量，通過采用大面積絲狀Pt電極(改善溶液對流)、選用較低的聚合電勢和控制較短的聚合時間，使電解在提高產(chǎn)率和產(chǎn)物分子量兩方面都起到明顯的促進(jìn)作用，拓展了電化方法在溶液相聚合反應(yīng)中的潛在應(yīng)用。對于過硫酸鉀引發(fā)體系，外加電勢聚合對聚合產(chǎn)物分子量有一定的增大效應(yīng)，但效果不是很明顯，產(chǎn)物分子量與電勢的關(guān)系也不具有簡單的規(guī)律性，但實驗結(jié)果為提高聚