丙烯酰胺型阴离子表面活性单体胶束化行为及其和丙烯酰胺共聚合机理

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1、中北大学学位论文丙烯酰胺型阴离子表面活性单体的胶束化行为及其与丙烯酰胺共聚合机理摘要本文以丙烯腈与l一十四烯和1～十二烯为主要原料合成了表面活性单体2一丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMCl4S)和2一丙烯酰胺基十二烷磺酸钠(NaAMCl2S)；通过红外光谱(FAIR)与核磁共振谱(1H埔偶)对NaAMCj4S的化学结构进行了确认；使用紫外分光光度法测定了NaAMCl4S、NaAMCl2S及十二烷基磺酸钠(SDS)在水中的溶解度，同时采用表面张力法(环法)测定了它们在不同温度下的临界胶束浓度(CMC)；使用吉布斯吸附等温式，确定了它们的表面饱和吸附量，计算了三者在溶液

2、表面的分子面积；采用稳态荧光探针法测定了三者在不同浓度下的胶束聚集数与本征胶束聚集数；在外加电解质NaCl的条件下，测定了NaAMCl4S和NaAMCl2S的胶束化参数；本研究使NaAMCl4S的浓度分别处于CMC上下，实施了NaAMCl4S与丙烯酰胺(AM)的水溶液均相共聚合，用复合电导滴定法测定了共聚物的组成，用差示扫描量热法(DSC)测定了共聚物的热行为，采用荧光探针芘测定了共聚物水溶液的疏水缔合性，重点探索了在临界胶束浓度上下NaAMCl4S与AM的共聚合机理。实验结果表明，丙烯酰胺型阴离子表面活性单体与普通表面活性剂相比，由于具有两个亲水头基，故在水中的饱

3、和溶解度较大，Krafft点较低；两个亲水头基减弱了疏水链之间的疏水相互作用，导致了较高临界胶束浓度(CMC)；表面活性单体在水溶液表面其分子可能采取Y型构象，导致其在水溶液表面的排列疏松，饱和吸附量较低，所以其降低水表面张力的能力较差，即表面活性差；在胶团中分子所采取的Y型构象阻碍疏水碳氢链的缔合，导致很小的聚集数。两种同系物丙烯酰胺型阴离子表面活性单体NaAMCl4S与NaAMCl2S相比，分子结构对各种胶束化参数的影响与普通表面活性剂具有相似的规律；在外加NaCI的条件下，对两种同系物丙烯酰胺型阴离子表面活性单体的胶束化参数的影晌与对普通表面活性剂的影响也具有

4、相似的规律；NaAMC。4S的胶束化行为对共聚合过程有很大的影响，当NaAMCl。S在临界胶束浓度以上与AM共聚合时，遵循的是一种微嵌段共聚合的模式，聚合过程中共聚物的组成随转化率大幅度地变化；当NaAIvICl4S在临界胶束浓度以下与AM共聚合时，进行的是无规共聚合，聚合过程中聚合物的组成随时间变化比较缓慢；中北大学学位论文DSC的测试与荧光探针法的测定结果充分证实了上述共聚合机理。关键词：表面活性单体，丙烯酰胺型，胶束化行为，丙烯酰胺，共聚合机理，结构与性能中北大学学位论文StudyonMicellizationBehaviorofAcrylamide—type

5、AnionicSurfaceActiveMonomerandCopolymerizationMechanismofSurfaceActiveMonomerandAcrylamideYUYamingGAOBanjiaoABSTRACTAnionicsurfaceactivemonomerofsodium2-acrylamido-tetradecanesulfonate(NaAMCl4S)andsodium2-acrylamido·tetradecanesulfonate(NaAMCl2S)wassynthesizedbyusingacrylonitrile，tetra

6、deceneanddodecaneasmainrawmaterials，andthechemicalstructureofNaAMCl4SwascharacteriZedwimFTIRand1H-NMR．ThesolubilityofNaAMCl4S，NaAMCl2Sandsodiumdodecylsulfonate(SDS)inaqueoussolutionweredeterminedbyUVspectrophotometry,thecriticalmlcelleconcentrationsatdifferenttemperaturesweremeasuredby

7、usingsurfacetensionmeasurement，atthesametimetheirsaturatedadsorptionamountsandmolecularareasattheinterfaceofgas／waterweredeterminedwitllGibbsisothermabsorptionequation．andtheiraggregationnumbersofmicellesatdifferentconcentrationsandatthecriticalconcentrationsweremeasuredbysteady-stat