陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺膠乳的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、作為水溶性高分子的重要品種之一，陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺膠乳因其溶解速度快、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于水處理、采油、造紙、紡織等工業(yè)領(lǐng)域，引起了科學(xué)界和工業(yè)界的極大的關(guān)注。然而對(duì)于反相乳液聚合理論的研究以及高分子量產(chǎn)品的設(shè)計(jì)一直是困擾學(xué)術(shù)界和工業(yè)界一個(gè)難題。本研究工作以新型引發(fā)體系的選擇為起點(diǎn)，采用反相乳液聚合方法，制備了高分子量的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺膠乳產(chǎn)品。 論文工作首先進(jìn)行了反相乳液聚合體系乳化劑的遴選、最佳油水比以及最佳引發(fā)體

2、系的篩選。采用反相乳液聚合方法合成了聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨)膠乳，對(duì)其結(jié)構(gòu)作了紅外光譜和核磁共振氫譜分析。并通過(guò)核磁氫譜分析技術(shù)我們發(fā)現(xiàn)共聚物中存在少量的陽(yáng)離子齊聚物。 本研究重點(diǎn)考察了反應(yīng)條件對(duì)聚合反應(yīng)速率的影響，得到了該體系的聚合動(dòng)力學(xué)方程和反應(yīng)活化能，進(jìn)一步對(duì)聚合理論進(jìn)行了探討。該新型氧化還原體系引發(fā)平和，聚合反應(yīng)平緩，有利于得到高轉(zhuǎn)化率、高分子量的膠乳。 研究工作還對(duì)影響聚(丙烯酰胺—甲基丙烯

3、酰氧乙基三甲基氯化銨)特性粘數(shù)的情況作了討論，發(fā)現(xiàn)引發(fā)劑種類及用量、乳化劑用量、單體濃度、溫度、油水比對(duì)產(chǎn)物的特性粘數(shù)有較大的影響，最終優(yōu)化了反應(yīng)條件。 本工作還對(duì)反相膠乳的形態(tài)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)隨著乳化劑用量的增加，乳膠粒的粒徑隨之減?。灰l(fā)劑的用量對(duì)乳膠粒形態(tài)也有影響，用量增大，膠粒尺寸變小；放置時(shí)間的不同也有影響，存放兩年的樣品粘連抱團(tuán)嚴(yán)重，而存放一年的樣品粘連情況不明顯；攪拌對(duì)乳膠粒尺寸分布有影響；膠粒的分布情況符合分散-

4、聚并理論。 基于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果、產(chǎn)物分子量的影響因素以及膠乳的形態(tài)研究，本論文提出了相關(guān)反應(yīng)機(jī)理，認(rèn)為聚合反應(yīng)在單體液滴中進(jìn)行，均相成核占主導(dǎo)地位。 本工作同時(shí)對(duì)陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺膠乳的絮凝性能進(jìn)行了研究?？疾炝岁?yáng)離子聚丙烯酰胺的分子量、體系pH值對(duì)其絮凝性能的影響情況，并對(duì)高嶺土懸浮液中的絮凝機(jī)理作了初步探討。還研究了膠乳對(duì)腐殖酸懸浮液和高嶺土腐殖酸混合液的絮凝效果，與商品樣品作了對(duì)比；最后對(duì)不同形態(tài)的樣品絮凝效果