聚丙烯酸增稠劑的合成與性能研究.pdf

1、輕度交聯(lián)聚丙烯酸(PAA)增稠劑以其具有無毒、環(huán)境友好、生物相容性等特點(diǎn)，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。近年來，聚丙烯酸增稠劑因具有增稠能力強(qiáng)、電導(dǎo)率高等特點(diǎn)，極大改善了電池的放電性能和貯存性能，受到人們極大的關(guān)注。國內(nèi)外對應(yīng)用于上述領(lǐng)域增稠劑的合成方法及工藝的報(bào)道很少，所以研究具有良好增稠能力和耐電解質(zhì)性能的聚丙烯酸增稠劑具有重要意義。
　　 本文采用水溶液聚合法和沉淀聚合法制備了增稠能力強(qiáng)、耐電解質(zhì)性能好的聚丙烯酸增稠劑。

2、
　　 (1)水溶液制備聚丙烯酸增稠劑
　　 利用殼聚糖和順丁烯二酸酐(馬來酸酐)的酰化反應(yīng)，合成了含有雙鍵且水溶性好的N-馬來?；瘹ぞ厶?N-malely chitosan，N-MACH)交聯(lián)劑。通過紅外分析(IR)、核磁共振(1HNMR)對所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明得到的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與理論產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)相符。
　　 以自制N-馬來?；瘹ぞ厶?N-MACH)為交聯(lián)劑，一定中和度的丙烯酸(AA)單體為主要原料

3、，過硫酸銨-亞硫酸氫鈉(APS-NaHSO3)為低溫引發(fā)體系，通過水溶液自由基聚合制備聚丙烯酸增稠劑。研究了中和度、引發(fā)劑及交聯(lián)劑用量等對增稠劑增稠性能的影響，確定了最優(yōu)反應(yīng)條件。采用紅外光譜(IR)、掃描電鏡(SEM)、熱失重法(TGA)等方法對產(chǎn)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)、熱性能進(jìn)行了表征。
　　 性能測試表明：中和后聚丙烯酸增稠劑粘度隨用量的增加而增大，二者近似呈線性關(guān)系，0.5％的該增稠劑粘度最高可達(dá)54.3Pa·s，加入濃

4、度為0.005mol·L-1的NaCl后粘度仍可達(dá)到22.4Pa·s，較傳統(tǒng)交聯(lián)劑N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(NMBA)制備的聚丙烯酸有較大提高。
　　 (2)沉淀聚合制備聚丙烯酸P(AA-co-ODA)增稠劑
　　 以含有C18疏水鏈的丙烯酸十八酯(ODA)為共聚單體，丙烯酸(AA)為主要原料，高分子非離子型表面活性劑Hypermer B-246為分散劑，偶氮二異庚腈(ABVN)為引發(fā)劑，利用沉淀聚合方法制得了帶有長鏈

5、疏水基團(tuán)的聚丙烯酸增稠劑P(AA-co-ODA)。利用正交實(shí)驗(yàn)對主要影響因素及反應(yīng)條件進(jìn)行研究，通過單因素分析得到比較理想的合成工藝。采用紅外光譜(IR)、掃描電鏡(SEM)、熱失重法(TGA)等方法對產(chǎn)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)、熱性能進(jìn)行了表征。
　　 性能測試表明：中和后的聚丙烯酸P(AA-co-ODA)增稠劑表現(xiàn)為非牛頓流體中的塑性流體的流變學(xué)特性，其粘度隨用量的增加而增大，0.5％的該增稠劑粘度最大可達(dá)110Pa·s，透光