丙烯酰胺逆原子转移自由基聚合

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1、丙烯酰胺逆原子转移自由基聚合第一章文献综述1.1聚丙烯酰胺研究意义以及进展聚丙烯酰胺（PAM）是首次在1893年由Moureu等人用氨与丙烯酰氯在低温条件下合成的，在1954年美国首先建立工业化的生产线。而我国是从20世纪60年代初才开始对PAM进行工业生产的研究，其主要以上海天原化工厂在1962年所建立成功的我国第一条聚丙烯酰胺的生产线为主，得到了并合成了水溶胶产品。聚丙烯酰胺（PAM）是主要是一种具有水溶性的高分子聚合物，其具有良好的絮凝性能，但是不溶于大多数的有机溶剂，可以通过很多不同的方法合成，与此同时可以对聚丙烯酰胺进行结构方面的改性，因而能够制备

2、出具有特殊功能的共聚物，因此聚丙烯酰胺具有“百业助剂”“万能产品”之美称。我们可以根据聚丙烯酰胺上各个主要官能基团在水溶液中溶解性质的各不相同，可以将聚丙烯酰胺分为阴离子型(CPAM)、阳离子型(AP)、非离子型(NPAM)、及两性离子型等。伴随着我国工业行业的蓬勃发展，对于聚丙烯酰胺（PAM）的需求量也增加了很多，并且聚丙烯酰胺的应用范围也在不断扩大，从而对聚丙烯酰胺（PAM）的研究意义越来越大，经过将近几十年的研究发展，再加上国内外对聚丙烯酰胺的研究也越来越频繁。通过各种实验的反复研究和摸索，本论文对聚丙烯酰胺在各个领域的应用、进展及最新的制备方法进行了

3、比较全面的论述，并且对丙烯酰胺聚合过程的可控性进行了一番研究，同时实现了高分子量、高固含量的聚丙烯酰胺的制备过程和方法。1.1.1聚丙烯酰胺的制备方法概述从文献中可以看到制备聚丙烯酰胺的方法有许多种，例如溶液聚合、悬浮聚合、微乳液聚合、乳液聚合、反向原子转移自由基聚合等，但是这些方法中都存在着一些缺点，比如说，在运用溶液聚合来合成聚丙烯酰胺时，很容易发生链转移反应，因而导致产物分子量较低以及反应过后溶剂会有部分残留；又比如说利用悬浮聚合的方法来制备聚丙烯酰胺的时候，反应过后的分散剂非常不容易除去；综上所述，在经过相比之下，我们利用反相乳液的聚合方法用来合成聚

4、丙烯酰胺具有非常多的优点，并且所得到的高分子产品具有较高的分子量及高的固含量，比较快的分散速度和体系粘度较低等优点。1.1.2聚丙烯酰胺的产品应用概述聚丙烯酰胺（PAM）被用作一类非常常用的水溶性的功能高分子类产品，其在石油开采、水处理、造纸助剂等各个方面有着很广泛的应用。在处理污水方面，聚丙烯酰胺（PAM）作为一种絮凝剂可以去除水中的细菌、病毒，并且它的效果稳定，从而可以对水进一步消毒、并且使杀菌变得更加方便容易。另一方面也可以很有效地脱除水中65％～95％的胶体物质，从而使废水中COD降低有着重要的帮助作用。在纺织工业当中，聚丙烯酰胺（PAM）可以作为纺

5、织物在后处理过程当中的整理剂、上色剂，因此如果用于纺织工业上，能够很好的降低断线率，从而可以生成耐霉菌、防皱的保护层。在石油开采过程中，聚丙烯酰胺（PAM）可以增加注水的黏度，从而可以不击穿油层，因此提高了采油率，并且在3次采油过程中也可用作增稠剂，它的作用是可以提高采油率，聚丙烯酰胺（PAM）同时还可用于钻井压裂液的降阻剂,在造纸业的行业中，尤其在纸张制备过程中，聚丙烯酰胺（PAM）也可用作增强剂，其目的是可以增强纸的拉伸强度；当被用作滤水剂时，通过使污水中的杂质发生沉淀因而减少了在水中的流失量;能够提高填料和比较细小的纤维的残留量是被用作助留剂、沉降剂时

6、达到的。同时在采矿行业中，主要使用了聚丙烯酰胺（PAM）的絮凝效果，而采矿至后则需要回收水中的有用附属杂物，聚丙烯酰胺（PAM）可以促进固体的下沉，同时可以起到一个再次净化污水的作用，并且环保可以循环利用，还能够使得液体变的更加清澈及使泥饼能够脱水，从而可以很大程度上的提高生产效率，并且减少尾矿流失和水消耗量，降低设备耗资和资金成本，对环境污染也将会有所降低。1.2乳液聚合的研究进展1.2.1乳液聚合定义乳液聚合的定义：在加入乳化剂后，利用外力机械搅拌的作用下，聚合单体在水中可以分散成乳状液从而进行聚合的方法。乳液聚合具有以下优点：第一、以水作为分散介质，容

7、易散发热量，并且价格便宜，生产相对安全。乳液聚合得到的聚合物分子量很高，所需的温度比较低的情况下进行聚合的聚合反应速率快，是由于乳状液体系的粘度比较低，并且乳液聚合与聚合物的量和聚合的分子量无关，这将便于传热、搅拌以及输送，很有利于连续生产。在悬浮聚合、本体聚合及溶液聚合中，但凡能让聚合速率提高的一些原因，往往会使聚合物分子量很大的降低，但是如果利用乳液聚合方法研究就会发现，因为这种反应具有相对特殊的反应机理，聚合速率和聚合物分子量可以同时得到提高。1.2.2乳液聚合的机理按照胶束成核机理进行是乳液聚合中乳胶粒的形成原因。这是通常情况下我们所知道的，当聚合体

8、系中乳化剂浓度远远的比临界胶束浓度（CMC）大时，引