聚丙烯酰胺水包水共聚乳液的制备

论文摘要

聚丙烯酰胺（PAM）作为一种常用的水溶性聚合物,已广泛应用于采油、水处理、造纸和采矿等行业。PAM水包水共聚乳液具有粘度低、溶解快、无污染的优点,弥补了水溶液聚合在聚合过程中粘度高,反相乳液聚合存在有机物污染的缺点,是PAM工业发展的方向。本研究依据水包水共聚乳液的分相机理,考察了聚乙二醇（PEG）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、正丙醇、乙醇、N,N-二正己基丙烯酰胺（DHA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、硫酸铵和硫酸钠构成的多个体系制备水包水乳液的可能性与可行性,为阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）水包水共聚乳液的制备确定了合适的分相体系。采用单因素实验法,考察了盐、乳化剂、稳定剂、疏水性单体的用量对速溶性、乳液粘度、反应速度和分子量的影响,对聚合组分进行了优化。针对水包水乳液的稳定性,采用丙烯酰胺（AM）/甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵（DMC）低聚物、改性的PEG20000、PVP、DMC/乙烯基吡咯烷酮（NVP）共聚物作为稳定剂,以及改变单体配比提高稳定性,考察了乳液的稳定情况。结果表明,含有PEG、乙醇、正丙醇的体系均无法制备高分子量的水包水乳液,无机盐-疏水性单体-水体系用于水包水乳液聚合最为经济可行。在无机盐-疏水性单体-水体系中,添加乳化剂和稳定剂,采用共聚法合成CPAM水包水乳液,每种聚合组分对乳液性能的影响相当复杂。改性的PEG20000能使乳液稳定一周,但产物的分子量太低;DMC与NVP共聚物能使乳液稳定十天左右,产物的特性粘度达460 mL/g。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 第二章 文献综述
• 2.1 PAM 简介
• 2.2 CPAM 的制备与应用
• 2.3 PAM 水包水乳液的研究
• 2.4 课题的提出及研究思路
• 第三章 实验部分
• 3.1 实验仪器
• 3.2 实验试剂
• 3.3 实验方法
• 第四章 CPAM 水包水乳液聚合分相体系的研究
• 4.1 PEG-CPAM-水体系
• 4.2 PVP-CPAM-水体系
• 4.3 盐-CPAM-水体系
• 4.4 本章小结
• 第五章 聚合组分对水包水乳液性能的影响
• 5.1 CPAM 水包水乳液的性能特点
• 5.2 盐的用量对乳液性能的影响
• 5.3 乳化剂OP-10 的用量对乳液性能的影响
• 5.4 稳定剂PVP 的用量对乳液性能的影响
• 5.5 疏水性单体DHA、MMA 的用量对乳液性能的影响
• 5.6 CPAM 水包水乳液水稀释时表观粘度的变化
• 5.7 本章小结
• 第六章 增加CPAM 水包水乳液稳定性的研究
• 6.1 AM-DMC 低聚物稳定剂的研究
• 6.2 改性的PEG20000 稳定剂的研究
• 6.3 DMC-NVP 共聚物稳定剂的研究
• 6.4 改变单体配比提高稳定性的研究
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢