APS引发制备高分子量PDMDAAC

以已知杂质种类和含量的一步法工业二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)单体水溶液为原料,用过硫酸铵(APS)为引发剂,采取低温一次性加入引发剂,分阶段升温方式进行聚合反应,通过合成工艺的优化方法,得到了最高特性黏数值为3.17 dL/g的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC),单体转化率为94.8%,采用NMR、IR光谱测试技术对产物进行了结构表征。分别考察了DMDAAC质量分数为57.5%~70.0%、APS与DMDAAC质量比为0.15∶100~0.40∶100、Na4EDTA与DMDAAC质量比为0~0.014 2∶100、聚合反应引发温度T1在40~50℃、聚合反应熟化温度T3在50~90℃范围内的以上5个因素对产物特性黏数和单体转化率的影响规律。结果表明,DMDAAC质量分数为65.0%、APS与DMDAAC质量比为0.35∶100、Na4EDTA与DMDAAC质量比为0.007 1∶100、T1为46℃、T2为50℃,T3为70℃,各反应3 h为最佳工艺条件。     

聚（N,N-二烯丙基-N-丁氧羰甲基氯化铵）的合成及其杀菌性能

以N,N-二烯丙基-N-丁氧羰甲基氯化铵(DACBMAC)为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合合成了聚(N,N-二烯丙基-N-丁氧羰甲基氯化铵)(PDACBMAC),用FT-IR和¹H NMR测试技术对其结构进行了表征,并研究了其对大肠杆菌的杀菌性能和抗菌机理。 结果表明,PDACBMAC对大肠杆菌的杀菌能力明显高于聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC),在剂量低于20 mg/L时,其杀菌能力稍高于十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC);其对大肠杆菌的杀菌率随特性粘数的增加而增加,当特性粘数为1.371 dL/g,剂量为30 mg/L时,杀菌率可达99.7%;其杀菌效果明显受pH值影响,在pH值为4.7~6.7时,杀菌率随pH值升高而增加,pH＞6.7时,其杀菌率随pH值升高而降低。 浊度测定结果表明,PDACBMAC具有优良的絮凝除浊能力。 β-半乳糖苷酶活性测定结果表明,PDACBMAC的抗菌机理是基于杀菌作用。     

反相乳液聚合法制备PDA及其性能

用水溶性的氧化还原引发剂引发,通过反相乳液聚合制备了二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）-丙烯酰胺（AM）共聚物（PDA）,聚合反应中水／油体积比为1．0／1．2,单体质量分数ω=0．33,阳离子单体DMDAAC与AM的摩尔比为1／9。研究了温度和引发剂浓度对聚合动力学的影响,结果表明聚合温度40℃、mt（引发剂）／mM（单体）=0．5／100．0是最佳反应条件。探讨了PDA在不同浓度KBr溶液和不同种类小分子电解质溶液中的粘度特性,随小分子电解质浓度的增大和小分子电解质阴离子半径的增加,比浓粘度和特性粘数减小。当PDA与明矾复配用于絮凝时,明矾的最佳投料量为25mg／L、PDA投料量为4．16mg／L,且该体系的pH适用范围较广。     

环糊精功能化疏水缔合丙烯酰胺聚合物的制备与性能评价

以十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(C₁₆DMAAC)为疏水单体、烯丙基环糊精(A-CD)为环糊精功能化单体,与丙烯酰胺(AM)通过自由基共聚作用制备了环糊精功能化疏水缔合丙烯酰胺聚合物P(AM/A-CD/C₁₆DMAAC)。采用红外光谱和电子扫描电镜对P(AM/A-CD/C₁₆DMAAC)的结构进行表征。并考察了聚合物的水溶性、粘浓性质、特性粘数和粘均分子量。发现聚合物具有良好的空间结构和溶解特性,临界缔合浓度为1600mg/L,粘均分子量达5.5×10⁶g/mol,聚合物具备作为三次采油的应用潜能。     

二乙基二烯丙基氯化铵均聚及其与丙烯酰胺或丙烯酸共聚动力学研究

采用膨胀计法研究了以过硫酸铵为引发剂,二乙基二烯丙基氯化铵(DEDAAC)在水溶液中的均聚及其与丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)共聚动力学,测定了相应的聚合表观活化能;采用元素分析法测定了DEDAAC分别与AM和AA在低转化率下共聚物的组成,并采用氯离子选择性电极法测定了DEDAAC-AM共聚物中的氯离子含量,按Kelen-Tudos方法求得了相应的竞聚率.结果表明,DEDAAC均聚速率方程为RP=k[M]0.99[I]0.76,表观活化能Ea=77.00kJ/mol,说明链终止为单基终止和双基终止并存,引发过程与单体浓度无关;DEDAAC与AM在摩尔比为4∶1时,共聚动力学方程为RP=[M]2.53[I]0.90,表观活化能Ea=67.06kJ/mol,单体竞聚率为rDE=0.31±0.02、rAM=5.27±0.53;DEDAAC与AA在摩尔比为4∶1时,共聚动力学方程为RP=k[M]2.94[I]0.83,表观活化能Ea=70.07kJ/mol,竞聚率为rDE=0.28±0.03、rAA=5.15±0.28;DEDAAC与AM和AA等共聚为非理想共聚,得到的产物均为无规共聚物.     

以偶氮二异庚腈为引发剂的丙烯腈的低温溶液共聚合

以偶氮二异庚腈为引发剂, 丙烯腈、衣康酸和丙烯酸甲酯为三元共聚体系, 在二甲基亚砜中进行低温溶液共聚合, 合成了高分子量的聚丙烯腈树脂. 通过正交设计的方法研究了反应温度、单体浓度和引发剂浓度等因素对分子量和单体转化率的影响, 得出了相应的最佳工艺配方. 采用红外光谱、核磁共振和凝胶渗透色谱等方法对共聚物进行了表征. 结果表明, 降低聚合反应温度和引发剂的用量以及提高单体浓度均有利于提高共聚物的分子量, 其中引发剂浓度对分子量的影响最为显著.     

DMDAAC/IA共聚动力学研究

采用膨胀计法研究了过硫酸钾-亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂引发的二甲基二烯丙基氯化铵和衣康酸的水溶液共聚合动力学,测定了共聚合速率方程和表观活化能,用红外光谱和凝胶渗透色谱对共聚物进行了表征。共聚合热力学计算表明,在温度T=303~333K的试验条件范围,共聚合的活化能变化⊿G0。研究结果表明,二甲基二烯丙基氯化铵和衣康酸共聚合速率方程为Rp∝[M]1.49[I]0.53,共聚合表观活化能Ea=54.11kJ/mol。     

光辅助引发制备聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵

在紫外灯照射和引发剂作用下,通过水溶液聚合法制备聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC).考察了氧化-还原引发体系、氧化-还原和偶氮类引发剂用量、单体浓度、溶液pH、引发温度和络合荆用量等因素对产物特性黏数的影响,并与无光照条件下的聚合结果进行了对比.用红外光谱对所得产物进行了表征.结果表明:光辅助引发可以显著促进DMC的聚合反应.采用硫酸亚铁-过硫酸铵引发剂体系,在引发剂质量分数为0.002 0%,单体质量分数为75%,pH=4,引发温度为10℃,络合剂质量分数为0.003 0%时,所得聚合物的特性黏数达8.4 dL/g以上.     

AM-DMDAAC共聚物的合成

研究了丙烯酰胺(AM)与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的水溶液聚合，考察了引发剂用量、单体总浓度，pH值，n(AM)：n(DMDAAC)对聚合物阳离子度和特性粘度的影响。并对产物进行了IR和热分析。     

CAN引发S—DMDAAC—AM接枝共聚的研究

以硝酸铈铵(CAN)为引发剂,以淀粉(S)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,通过反相乳液聚合,合成接枝共聚物。研究了加料顺序、引发剂浓度、单体与淀粉配比、油水体积比、乳化剂用量等因素对产品性能的影响。并用IR和1H-NMR对接枝产物进行了分析表征。     

含磺酸甜菜碱两性离子共聚物P(AM-co-VPPS)的合成及盐溶液性质

4-乙烯基吡啶(4-VP)与1,3-丙烷磺内酯在80℃下反应20h,合成了4-乙烯基-1-(3-磺丙基)吡啶内嗡盐(4-VPPS);并在水溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行自由基共聚合,获得了同时含正负离子基团的磺酸甜菜碱两性离子共聚物P((AM-co-VPPS));采用红外光谱和1H-NMR对共聚物结构和组成进行了表征;进而考察了单体组成、引发剂用量、单体总浓度及反应温度对两性离子共聚物特性黏数的影响.通过考察单体投料比与共聚物组成的关系,利用Finemann-Ross和Kelen-Tudos方法,获得AM和4-VPPS单体对的竞聚率分别为2.01、8.71和1.99、8.44.共聚物溶液性质研究结果表明,P(AM-co-VPPS)在含NaCl和CaCl2的水溶液中的特性黏数都比纯水中的大,表现出明显的反聚电解质行为.特性黏数增加的程度随共聚物中4-VPPS单元的含量和水中盐浓度增加而增大;当共聚物中4-VPPS摩尔含量为10.2%时,其在1mol/LNaCl、2mol/LNaCl和2mol/LCaCl2水溶液中特性黏数与在纯水中相比,分别增加47.3%、56.7%和56.8%.     

咪唑型阳离子聚丙烯酰胺P(AM/MAPD)的合成

以丙烯酰胺(AM)、自制的1-(2-甲基丙烯酰氧丙基)-3-癸基咪唑盐酸盐(MAPD-Cl)为原料,通过自由基共聚合,得到了咪唑型阳离子聚丙烯酰胺P(AM/MAPD)。 红外光谱表征结果证明其为目标产物。 采用单因素考察和响应面分析法相结合,对聚合工艺条件进行了优化。 优化聚合条件为：单体总质量分数25.41%,反应温度26 ℃,引发剂(NaHSO3-(NH4)2S2O4)质量分数0.03%,反应时间10 h。 所得聚合物的特性粘数可达到12.56 dL/g。     

聚二烯丙基甲基苄基氯化铵的合成及粘度行为

以甲胺、烯丙基氯、NaOH、氯化苄和偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐为原料,合成了聚二烯丙基甲基苄基氯化铵(PDAMABC),采用FT IR、1H NMR和元素分析对其结构进行表征,并考察了其在氯化钠、氯化钾、溴化钾、氯化钙、氯化镁、硫酸镁和硫酸钠溶液中的粘度行为。 将所得水相和低沸点馏分回用,二烯丙基甲基胺的收率从72.79%提高至83.41%;以水与乙醇为混合溶剂（V（H2O）∶V（C2H5OH）为1∶3~2∶3）,合成的二烯丙基甲基苄基氯化铵收率较高且水溶性好。 PDAMABC的比浓粘度随外加盐浓度增加而降低。 在0.1 mol/L NaCl溶液中,当其质量浓度低于0.031 25 g/L时,表现为聚电解质行为;质量浓度大于0.125 g/L时,表现为中性聚合物的粘度行为。 外加盐对比浓粘度的影响顺序为：Na2SO4＜NaCl＜KCl＜MgSO4＜MgCl2＜CaCl2＜KBr。 阴离子的屏蔽作用是导致比浓粘度降低的主要原因。     

反相乳液聚合法制备丙烯酰胺-丙烯酸铵共聚物

以煤油为连续相,水为分散相,Span-80/Tween-80为复配乳化剂,过硫酸铵为引发剂,丙烯酰胺、丙烯酸和氨水为原料,采用反相乳液聚合法合成了丙烯酰胺-丙烯酸铵共聚物絮凝剂.考察了乳化剂种类及用量、引发剂浓度、单体浓度、EDTA用量、聚合温度等对共聚物特性黏数的影响.确定了最佳实验条件,利用FTIR对样品进行了表征.     

AM/(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸钠的反相微乳液共聚合动力学研究

通过实验绘制了失水山梨醇单月桂酸酯(Span20)-聚氧乙烯山梨醇酐单脂酸酯(Tween80)复配乳化剂、丙烯酰胺、(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸钠和环己烷的拟三元相图.采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠氧化还原引发剂,通过动力学研究,得到了聚合反应的表观活化能为68.10 kJ/mol,并分别得到了聚合速率与产物特性粘数的动力学关系式Rp∝[M]1.74[APS]0.60[E]-1.28,[η]∝[M]0.78[APS]-0.23[E]-0.71,分析了单体浓度、引发剂浓度、乳化剂浓度对共聚合反应速率Rp和共聚物特性粘数[η]作用及影响的原因,在动力学研究的基础上初步探讨了聚合机理.     

N-丁基马来酰亚胺/苯乙烯微乳液共聚合研究

研究了氘代氯仿中Ｎ－丁基马来酰亚胺（ＮＢＭＩ）和苯乙烯（Ｓｔ）的络合性能。以十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）和正戊醇（ＰＴＬ）为复合乳化剂,配制了含有ＮＢＭＩ（Ｍ１）和Ｓｔ（Ｍ２）的Ｏ／Ｗ微乳液。用过硫酸钾引发该体系进行微乳液共聚合。固定乳化剂的浓度为〔ＳＤＳ〕＝０．２１ｍｏｌ／Ｌ,〔ＰＴＬ〕＝０．２８ｍｏｌ／Ｌ,详细研究了聚合温度、单体配比和引发剂用量对共聚合动力学的影响。用元素分析法确定共聚物的组成,     

二乙基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺、丙烯酸共聚竞聚率

二乙基二烯丙基氯化铵;丙烯酰胺;丙烯酸;共聚合;竞聚率     

NONCONVENTIONAL EMULSION POLYMERIZATION OF ACRYLONITRILE CATALYZED BY in situ METAL COMPLEX

Nano-sized polyacrylonitrile (PAN) particles were prepared under the catalytic effect of in situ developed CoCl2/EDTA complex with ammonium persulfate as the initiator in the absence of any added emulsifier. The emulsion polymerization was studied at varying concentrations of the initiator, monomer, complex and solvent over a temperature range of 30-70℃. The overall activation energy (Ea, 49.79 kJ/mol), energy of dissociation of initiator (Ed,82.68 kJ/mol), number of micelles (0.163×1018) and the viscosity average molecular weight of the polymer were computed. The distribution of particle sizes was determined by transmission electron microscopy (TEM). It was found that the oil-in-water polymerization was stabilized by the presence of the CoCl2/EDTA in situ complex reducing the particle size into the nano order. The average diameters of PAN nano particles, obtained by TEM, were in the range of 50-150 nm at the maximum conversion. The experimental particle size was mainly dependent on the concentration of the complex and temperature.     

丙烯酰胺双水相聚合体系稳定性研究

通过浊点滴定法测定了不同温度下PAAmPEGH2O双水相体系相图,发现分相浓度随着温度的升高先增后降,55℃时分相浓度最低.双水相聚合体系微观结构显示,分散相以砾状液滴形式均匀分散在连续相中.研究了聚合过程中聚合体系粘度的变化,以及聚合温度、分散介质、单体、引发剂及乳化剂等对聚合体系最终粘度的影响,聚合体系最终粘度在一定范围内随分散介质和单体浓度增加变化不大,但是超过某一浓度后聚合体系粘度急剧增加;聚合体系中加入少量乳化剂对体系粘度影响不大,但加入大量乳化剂后体系稳定性变差,聚合体系粘度急剧增加;聚合体系最终粘度随着聚合温度升高先降后增,与相图的预测结果一致.