双水相中高固含量St-g-AM产品的合成

双水相中高固含量St-g-AM产品的合成

论文摘要

在双水相体系中制备水溶性聚合物是一种新的聚合方法。本文的主要研究工作是针对在双水相体系中提高淀粉接枝物固含量进行的。针对双水相体系的特点,选取不同的聚合物作为分散剂,在不同的分散体系下制备高浓度的淀粉接枝物,对聚乙烯吡咯烷酮分散体系进行了研究,实验结果表明:以聚乙烯吡咯烷酮为分散剂时,PVP能够与(ST-g-AM)产品能形成双水相。PVP(K-30)质量分数为8%,反应温度为35℃,n(高锰酸钾):n(丙烯酰胺)=8.O×10-3:1,n(高锰酸钾):n(H+)=1:14,此时得到产品的单体转化率为99.82%,接枝效率为99.70%,接枝率为149.26%,特性粘数为448.84mL/g,产品相固含量为16.7%。为了进一步提高接枝聚合物的固含量,向双水相体系内加入非离子表面活性剂,对其在双水相聚合体系中的行为进行研究。向体系内加入吐温型非离子表面活性剂时效果较为明显,聚合反应的较佳工艺条件:反应温度为50℃,Tween-80的质量分数为2%,PEG质量分数为15%,,?(高锰酸钾):n(丙烯酰胺)=6.0×10-4:1,n(高锰酸钾):n(H+)=1:20。在此条件下得到的产品物性指标:单体转化率为99.71%,接枝率为139.14%,接枝效率为95.65%,特性粘数为477.63mL/g,产品相固含量为25%。在双水相体系中制备了阴离子型淀粉接枝共聚物。可以制得粘度较低,固含量较高,明显分为两层,上层比较澄清透明、流动性较好,下层粘度比较大的聚合物。实验结果表明,双水相中进行淀粉与丙烯酰胺及丙烯酸的接枝共聚反应时,n(丙烯酰胺):n(丙烯酸)=4:1,丙烯酸中和度70%,n[(NH4)2S2O8+NaHSO3]:n(单体)=7.0×10-4:1,PEG质量分数为10%,温度为45℃,在此条件下得到的产品物性指标:单体转化率为99.50%,接枝率为267.51%,接枝效率为97.36%,特性粘数为68687mL/g。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 前言
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 淀粉基絮凝剂的研究进展
  • 1.1.1 天然高分子絮凝剂
  • 1.1.2 淀粉基天然高分子改性絮凝剂
  • 1.1.3 淀粉接枝共聚物制备概述
  • 1.1.3.1 均相水溶液聚合法
  • 1.1.3.2 反相乳液聚合法
  • 1.1.3.3 反相微乳液聚合法
  • 1.2 淀粉接枝共聚物产品的应用
  • 1.2.1 在污水处理中的应用
  • 1.2.2 在油田生产中的应用
  • 1.2.3 在塑料工业中的应用
  • 1.2.4 在土壤保持方面的应用
  • 1.2.5 在纺织工业中的应用
  • 1.2.6 在造纸工业中的应用
  • 1.2.7 其他方面的应用
  • 1.3 聚合物双水相体系
  • 1.3.1 聚合物双水相体系研究近况
  • 1.3.2 聚合物双水相体系分相机理
  • 1.3.3 双水相分散体系聚合物
  • 1.3.3.1 聚合物的水溶性
  • 1.3.3.2 (St-g-AM)-聚合物-水形成双水相体系
  • 1.3.3.3 聚合物多分散性
  • 1.3.3.4 聚合物的黏度等因素
  • 1.3.4 双水相聚合体系接枝共聚物聚结成核机理
  • 1.4 本论文的主要研究内容
  • 第二章 实验部分
  • 2.1 实验试剂及仪器
  • 2.1.1 实验试剂
  • 2.1.2 主要仪器及设备
  • 2.2 双水相体系中淀粉接枝共聚物的合成
  • 2.3 淀粉接枝物的提纯
  • 2.4 产品分析与检测
  • 2.4.1 单体转化率的测定
  • 2.4.2 特性黏数的测定
  • 2.4.3 接枝率和接枝效率的测定
  • 2.5 聚合物结构表征
  • 第三章 结果与讨论
  • 3.1 PVP分散体系下高浓度淀粉接枝共聚物的合成
  • 3.1.1 不同分散体系的比较
  • 3.1.2 PVP质量分数的影响
  • 3.1.3 PVP配比的影响
  • 3.1.4 引发剂浓度的影响
  • 3.1.5 引发剂配比的影响
  • 3.1.6 温度的影响
  • 3.1.7 小结
  • 3.2 不同类型非离子表面活性剂对双水相聚合体系中行为研究
  • 3.2.1 吐温型非离子表面活性剂的作用
  • 3.2.1.1 不同吐温型非离子表面活性剂的影响
  • 3.2.1.2 吐温分布状况的研究
  • 3.2.1.3 Tween-80质量分数的影响
  • 3.2.1.4 聚乙二醇质量分数的影响
  • 3.2.1.5 温度的影响
  • 3.2.2 OP型非离子表面活性剂的作用
  • 3.2.3 AEO型非离子表面活性剂的作用
  • 3.2.4 淀粉接枝丙烯酰胺共聚物的结构表征
  • 3.2.5 小结
  • 3.3 双水相中阴离子型淀粉接枝共聚物的合成
  • 3.3.1 单体配比的影响
  • 3.3.2 丙烯酸中和度的影响
  • 3.3.3 引发剂浓度的影响
  • 3.3.4 聚乙二醇质量分数的影响
  • 3.3.5 温度的影响
  • 3.3.6 小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].St-g-AM反相乳液法接枝共聚反应的动力学模型[J]. 高分子材料科学与工程 2010(06)
    • [2].反相乳液中St-g-AM共聚物的Mannich反应[J]. 大连工业大学学报 2008(04)

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