基于amdmc共聚物双水相体系的制备

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1、青岛科技大学硕士学位论文AM/DMC共聚物双水相体系的制备姓名：刘月涛申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：武玉民20090415AM／DMC共聚物双水相体系的制备摘要AM／DMC共聚物属阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)，它是一种线型水溶性高分子化合物，具有正电荷密度高、水溶性好、特性粘度高等优点，被广泛地应用于造纸、石油、煤炭、矿业、地质和建筑等行业。对于丙烯酰胺(AM)的双水相聚合体系已经有所研究，但是在双水相体系中对于AM和阳离子单体的共聚反应研究还很少。本论文在综合相关文献基础上，以丙烯酰胺(AM)与阳离子单体(2一甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵(DMC)为反应单体，以聚(

2、2一甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵(PDMC)为分散稳定剂，在分相介质聚乙二醇(PEG)水溶液中制备了稳定的AM／DMC共聚物双水相体系。通过单因素实验考察了单体浓度、．单体配比、分相介质浓度、引发剂浓度、聚合温度及其分散稳定剂对共聚体系的粘度及其稳定性、共聚物分子量和分散相颗粒大小及其粒径分布的影响，实验得到的较佳反应条件为：单体浓度8％～15％，阳离子单体浓度8％～18％，分相介质浓度15％,---25％，稳定剂浓度0．5％"-2．O％(单体)，PDMC分子量3．3×105～5．7×105，反应温度为65℃。该体系粘度小、稳定性好，单体最终转化率可达到98％以上，共聚物分子量超过

3、106。利用核磁共振氢谱(HNMR)和红外光谱(IR)对所得聚合物的结构进行了表征，表明产物是AM／DMC的共聚产物。在AM／DMC共聚物双水相体系中，分相介质PEG水溶液为连续相，共聚物的水溶液为分散相。单体在两相中进行分配，引发聚合，通过对聚合反应过程中分散相液滴滴径及分布的研究，提出了双水相聚合分散相成滴及稳定机理。认为分散相液滴的粘度、连续相的粘度、分散稳定剂和阳离子单体的电荷排斥作用以及空间位阻效应是促使分散相液滴能稳定在连续相中的原因。AM／DMC共聚物双水相体系是一种新型的非均相聚合体系，反应体系粘度较低、并且在聚合过程中搅拌和传热都能顺利进行，不存在有机溶剂污染，后处

4、理简单，是制备水溶性聚合物的新方法，也符合当今水溶性聚合物工业的发展方向。关键词阳离子聚丙烯酰胺共聚物双水相体系聚乙二醇粘度PREPARATIoNoFAM／DMCCOPOLYMERINAQUEOUSTWO．．PHASESYSTEMABSTRACTAMandDMCcopolymer,akindofcationicpolyaerylamide(CPAM)，wasalinearwatersolublepolymerandhadhighdensityofcationiccharge，goodwatersolubilityandhighintrinsicvisicosityandwaswide

5、lyusedinmanyapplications，suchaswatertreatment，papermaking，petroleumandotherindustry．Therealreadyexistedsomeresearchontheacrylamide(AM)aqueoustwo-phasepolymerization，butasfarasourinformationgone，therewasafewresearchconcerningtheaqueoustwo—phasecopolymerizationsystemofAMandcationicmonomers．Ontheb

6、asisoftherelevantliteratures，aqueoustwo—phasecopolymerizationofacrylamide(AM)anddimethacrylatoethyltrimethylammoniumchloride(DMC)wascarriedoutusingpoly(dimethylaminoethylmethacrylatemethylchloride)(PDMC)asthestericstabilizer,andpolyethyleneglycol(PEG)aqueoussolutionasthephase．outmedium．Theeffec

7、tsofvaryingfactors，i．e．thetotalconcentrationofmonomersandthemolarratiosofDMC：AM，theinitiatorconcentration，thetemperature，theconcentrationofphase-outmediumandthestabilizeronthemonomerconversion，theinitialcopolymerizationrate，themol