双官能度复合引发体系引发AM/DMC、AM/AA共聚合反应的研究

摘要

丙烯酰胺类聚合物(PAM)因其具有絮凝、增稠、降阻、分散等特性被广泛应用于石油开采、造纸、水处理、化工、冶金、地质、煤炭、轻纺等工业部门，其主要用途已发展到约27个领域。 本文在叙述常用引发剂的基础上，阐述了双官能度过氧化物引发剂引发机理及双(多)官能度过氧化物的应用。并以双官能度过氧化物.亚硫酸氢钠氧化还原引发剂，水溶性偶氮化合物偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AIBA-2HCI)为复合引发体系引发丙烯酰胺(AM)分别与2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酸(AA)水溶液共聚合，制得了阳离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMC)、阴离子型聚丙烯酰胺P(AM-AA)，探索了引发温度、单体配比、双官能度过氧化物引发剂浓度、PH值、偶氮引发剂浓度等因素对特性粘数的影响，得到了合成P(AM-DMC)(单体总质量分数为30％时)和合成P(AM-AA)的最佳反应条件。通过红外光谱验证了目标共聚物。运用热稳定性DSC-TGA分析表明它们能在绝大多数领域运用。 再以双官能度过氧化物-亚硫酸氢钠氧化还原引发剂，在50℃下引发AM分别与DMC、AA水溶液共聚合，对制得的P(AM-DMC)进行元素分析并结合莫尔法确定了其组成，通过元素分析确定了所得P(AM-AA)的组成。对AM/DMC、AM/AA共聚体系分别采用F-R法、K-T法、YBR法计算得到了各单体竞聚率值。结果表明同一共聚体系不同计算方法间所得竞聚率值吻合的很好。由竞聚率值得到了AM/DMC、AM/AA共聚物主链结构的序列长度分布情况。分析表明，同一共聚体系各单体摩尔分率相差不多时，交替性较为明显；相差很大时，摩尔分率很小的那种单体以1M段为绝对优势将另一单体的链段较均匀的分开。并运用Alfrey-Price方程求得了DM C、AA的Q、e值。 最后对优化条件下合成的P(AM-DMC)、P(AM-AA)分别对膨润土悬浊液、城市生活废水进行絮凝效果评价，结果表明它们的絮凝性能良好，能够满足生产生活的需要。

目录

文摘

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前言

第一章绪论

1.1常用引发剂

1.1.1过氧化物类引发剂

1.1.2氧化还原类引发剂

1.1.3偶氮类引发剂

1.2双官能度过氧化物引发剂

1.2.1双官能度过氧化物引发剂引发机理

1.2.2双(多)官能度过氧化物引发剂的应用

1.3丙烯酰胺复合引发体系

1.4丙烯酰胺共聚合单体

1.4.1阳离子单体

1.4.2阴离子单体

1.5丙烯酰胺聚合方法

1.5.1水溶液聚合

1.5.2反向乳液聚合

1.5.3反向悬浮聚合

1.5.4其它聚合方法

第二章双官能度复合引发剂体系引发AM/DMC、AM/AA共聚合

2.1实验仪器及药品

2.1.1仪器

2.1.2药品

2.2聚合

2.3聚合实验条件对特性粘数的影响

2.3.1实验条件对P(AM-DMC)特性粘数的影响

2.3.2实验条件对P(AM-AA)特性粘数的影响

2.4丙烯酰胺聚合物结构的确定

2.4.1 P(AM-DMC)共聚物结构

2.4.2 P(AM-AA)共聚物结构

2.5丙烯酰胺聚合物热稳定性DSC-TGA分析

第三章单体的竞聚率和共聚物的序列分布

3.1共聚单体竞聚率测定方法

3.2 AM/DMC、AM/AA共聚组成曲线

3.3竞聚率的计算

3.3.1 F-R法

3.3.2 K-T法

3.3.3 YBR法

3.4竞聚率的结果与分析

3.5共聚物的序列分布

3.5.1 AM/DMC共聚体系序列长度分布

3.5.2 AM/AA共聚体系序列长度分布

3.6单体DMC、AA的Q、e值

第四章共聚物P(AM-DMC)、P(AM-AA)的絮凝性能评价

4.1有机高分子絮凝剂的絮凝机理

4.2实验部分

4.2.1主要药品及主要仪器

4.2.2实验方法

4.3絮凝实验结果及讨论

4.3.1 P(AM-DMC)絮凝性能评价结果

4.3.2 P(AM-AA)絮凝性能评价

第五章结论

参考文献

附图

发表论文情况

致谢