丙烯酰胺在聚乙二醇水溶液中的聚合动力学

用改进溴法对丙烯酰胺 (AM)在聚乙二醇 (PEG)水溶液中聚合动力学进行研究 .在单一和氧化还原引发体系中分别考察了引发剂、单体和PEG用量、不同HLB值乳化剂以及聚合温度等因素对动力学的影响 .得到AM聚合速率与过硫酸铵 (APS)浓度的 0 91次方成正比 ;单一APS和APS 三乙醇胺 (TEA)氧化还原引发体系中的AM聚合表观活化能分别为 96 1和 4 2 3kJ mol.     

二过碘酸合银(Ⅲ)络离子氧化还原引发丙烯酰胺聚合反应动力学的研究

二过碘酸合银[Ag(Ⅲ)]在氧化还原反应中为双电子转移反应,没有中间自由基产生,不能引发丙烯腈聚合^[1,2].我们发现,Ag(Ⅲ)与不同还原剂组成氧化还原体系,在一定条件下,能引发烯类单体聚合.本文研究了Ag(Ⅲ)为氧化剂、丙烯酰胺(AM)为还原剂引发AM聚合反应的动力学,得到了聚合速率方程和表观活化能,测得了聚合物分子量M,探讨了引发机理.     

孪尾疏水缔合三元共聚物的粘度行为:水解度的影响

以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,利用氧化还原体系、采用前加碱共聚-共水解的方法制备了孪尾疏水缔合水溶性三元共聚物聚(丙烯酰胺／丙烯酸钠／N,N-二己基丙烯酰胺)[P(AM/NaAA／DiC6AM)],研究了P(AM／NaAA／DiC6AM)稀溶液及亚浓溶液的性能。随理论水解度的增加,P(AM／NaAA／DiC6AM)水溶液的特性粘数[η]增加,Huggins常数KH减小。P(AM／NaAA／DiC6AM)水溶液的表现粘度随理论水解度的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低,随剪切速率的增加开始时降低较快而后变化较小。P(AM／NaAA/DiC6AM)在盐溶液中随NaCl、CaCl2质量浓度的增加,出现盐增粘现象;理论水解度不同的P(AM／NaAA／DiC6AM)与SDS水溶液的表现粘度在wSDS=0．050～0．400g／L范围内随SDS质量浓度的变化差别不大。     

新型疏水缔合聚合物P(AM/POEA)与表面活性剂的相互作用

采用粘度法、荧光探针和透射电镜研究了新型疏水缔合聚合物P(AM/POEA)和表面活性剂SDS和CTAB在水溶液中的相互作用. 聚合物P(AM/POEA)结构中, 疏水体(2-苯氧乙基丙烯酸酯)呈嵌段状无序地分布在聚丙烯酰胺主链上. 这类聚合物很容易和表面活性剂相互作用, 通过疏水缔合, 形成混合胶束状聚集体, 导致溶液粘度剧增. 随聚合物溶液中SDS的加入, 溶液粘度发生大幅度起伏变化, 出现最大值. 粘度最大值对应的表面活性剂浓度c_S,max位于表面活性剂CMC附近, 并发现它的位置不随聚合物微结构而变化. 然而它们缔合作用的增粘程度却与聚合物疏水体含量X_H及疏水嵌段尺寸N_H有关. 在实验浓度范围内, X_H和N_H愈大, 溶液的粘度越高. 此外用透射电镜直接观察到聚合物/表面活性剂体系中聚集体的交联结构形貌.     

对苯乙烯磺酸钠聚合动力学及与丙烯酰胺共聚合的研究

采用膨胀计法研究了对苯乙烯磺酸钠(SSS)在水溶液中聚合动力学,确定了聚合速率方程,测定了聚合表观活化能,并研究了对苯乙烯磺酸钠与丙烯酰胺(AM )在水溶液中共聚合的动力学行为,利用聚电解质———共聚物P(SSS -co -AM)与阳离子表面活性剂N ,N ,N- 三甲基十六烷基溴化铵(CTAB)的复合作用,采用电导滴定法测定了共聚物的组成,从而测得了对苯乙烯磺酸钠与丙烯酰胺的竞聚率.研究结果表明,对苯乙烯磺酸钠聚合速率方程为RP =K[M]1 .0 [I]0 .53,说明链终止为双基终止方式,引发过程与单体浓度无关;聚合表观活化能为84 . 96kJ·mol- 1 ;采用Kelen Tudos方法,求得对苯乙烯磺酸钠(SSS)和丙烯酰胺(AM)两单体的竞聚率分别为rSSS =0 . 2 7,rAM =2 . 2 1;采用Alfrey Price经验规则估算了单体苯乙烯磺酸钠的Q、e值为QSSS=0 .2 2 ,eSSS=0 .4 6 .     

氰乙基纤维素/二甲基甲酰胺液晶溶液的流变行为

本文通过测定不同浓度的溶液在不同温度和切变速率下的粘度,讨论了氰乙基纤维素/二甲基甲酰胺溶液的流变行为。溶液的流动曲线表明,该溶液是一种假塑性液体。在浓度较高时,存在屈服现象,屈服应力的大小与浓度和温度有关。溶液的浓度—粘度曲线表示出典型的液晶行为。粘度与浓度的关系和屈服应力与浓度的关系相似。溶液的临界浓度随温度的升高而增加。在单相区(各向同性相或液晶相),粘度随温度升高而降低,表观流动活化能大于零。但在两相区,粘度随温度的升高而增大,表观流动活化能小于零。该实验得到的临界浓度与通过光学的方法所得的临界浓度是一致的。     

钛系Ziegler催化剂合成1,2-聚丁二烯的聚合动力学

研究了Ti(n-C_4H_9O)_(4-x)Cl_x-Al(i-C_4H_9)_3体系当x不同时,在已烷中催化丁二烯聚合的动力学特征和规律.测得聚合速率和表观活化能均随体系中氯含量增大而降低.在Al/Ti=15-90(摩尔比)范围,聚合速率对单体和钛化合物浓度均为一级反应,而受烷基铝浓度影响较小.催化剂的利用率仅为0.5-1.5％左右,随体系氯含量增大略有提高,但相应的增长速率常数却大为减小,因此聚合速率仍随氯含量增大而降低.     

对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚动力学研究

采用定时取样研究了以过硫酸钾-亚硫酸氢钠为引发剂,对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵(ADMAAC)和丙烯酰胺(AM)在水溶液中的共聚反应动力学,测定了相应的聚合速率方程、聚合表观活化能;采用阴阳离子相互作用测定残余ADMAAC的含量,紫外分光光度法测定残余AM的含量,根据单体投料量和残余量差值,得到低转化率下共聚物的组成,按Kelem-Tudos法得到两单体竞聚率。实验结果表明:聚合反应温度在40℃下,聚合速率方程为:Rp=K[M]1.241[KPS]0.52[SHS]0.55;根据Arrhenius经验公式计算出对甲氧基苯辛基二甲基烯丙基氯化铵(ADMAAC)和丙烯酰胺(AM)共聚的表观活化能为73.85kJ/mol,高于AM水溶液均聚合的活化能Ea(70.32kJ/mol);两种单体的竞聚率为rADMAAC=0.197、rAM=4.503,为ADMAAC-AM共聚合反应控制确定了重要的动力学参数。两单体的竞聚率的积小于1,ADMAAC与AM共聚合行为类型是一种无恒比点的非理想共聚行为,共聚物组成曲线,在对角线下方。     

模板聚合法合成P(AM/AA)多嵌段共聚物的溶液性质和自缔合作用

研究了模板法合成多嵌段状丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)共聚物(简称模板共聚物TP)在水溶液中的溶液性质和缔合作用.结果表明,模板共聚物具有明显的结构效应.不同于无模板参与聚合的无规共聚物(CP),模板共聚物随着溶液pH的降低或加入多价金属离子容易发生相分离.透射电子显微镜(TEM)表明,加入Ca2+离子后,聚合物形成了大的分子间交联体,且随着Ca2+离子浓度的增加,交联程度增加,致使溶液产生相分离.随着溶液pH的升高,模板共聚物溶液粘度变化与丙烯酸均聚物具有相同的规律,都是先增大后减小,粘度有一个最大值,但模板共聚物溶液粘度升高幅度更大.TEM表明在粘度最大处形成了带状分子间缔合体.     

带相反电荷疏水缔合聚合物之间协同效应的研究

通过自由基聚合合成了丙烯酰胺(AM)/丙烯酸钠(Na AA)/十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(C16-DMAAC)的共聚物AP,丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)/C16DMAAC的共聚物DP,并通过红外光谱与1H-NMR对聚合物的结构进行了表征.同时,在10000 mg/L的Na Cl溶液中,将聚合物AP和DP混合后得到复合溶液,通过黏度、流变及荧光测试探究了2种带相反电荷聚合物之间的协同效应及机理.表观黏度测试表明,当AP与DP的质量比为7∶3时,复合溶液的表观黏度远高于AP和DP溶液的表观黏度,说明聚合物之间产生了显著的协同效应.当p H=6~8时,聚合物AP和DP溶液之间的协同效应较强.当聚合物浓度为2000 mg/L,Na Cl浓度为15000 mg/L时,AP和DP的表观黏度分别为19.9、4.2 m Pa·s,而复合溶液的表观黏度高达370.2 m Pa·s,表现出较强的抗盐性能.对比复合溶液与单一聚合物溶液的平台区模量(G0)和特征松弛时间(TR),发现复合溶液缔合点的密度和强度都高于单一聚合物溶液;对比复合溶液及单一聚合物溶液的I3/I1和Ie/Im值,发现复合溶液疏水微区数量高于单一聚合物溶液.     

离子液体中AM/AMPS/N8AM三元共聚物的合成及溶液性能

以丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为亲水单体, 以N-辛基丙烯酰胺(N8AM)为疏水单体, 在离子液体[bmim]BF4中实现了疏水缔合丙烯酰胺三元共聚物的合成.     

反相悬浮与非均相水解法合成阴离子聚丙烯酰胺的研究

采用反相悬浮与非均相水解相结合的方法合成了分子量大于 １０７ 的阴离子聚丙烯酰胺（ＡＰＡＡ）。研究了水解度（ＨＤ）与水解时间及体系 叫的关系、不同水醇比（Ｖ＿水／Ｗ＿醇）条件下 ＨＤ与时间的关系，ＨＤ与温 度的关系，同时研究了ＡＰＡＡ在溶液中的粘性行为，讨论了分子量的 测定方法。     

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.     

丙烯酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵共聚动力学

采用膨胀计法研究了以过硫酸铵 亚硫酸氢钠为引发剂,丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）在水溶液中的共聚反应动力学,测定了相应的聚合表观活化能、聚合速率方程和单体竞聚率。 结果表明,当AM与DMDAAC摩尔比分别为5∶5、6∶4和7∶3时,表观活化能分别为Ea1=90.61 kJ/mol、Ea2=88.88 kJ/mol和Ea3=85.15 kJ/mol;聚合反应温度为45 ℃下,聚合速率方程分别为Rp1=kc(M)2.84c(IO)0.51·c(IR)0.61,Rp2=kc(M)2.77c(IO)0.51c(IR)0.59和Rp3=kc(M)2.73c(IO)0.50c(IR)0.56;2种单体的竞聚率分别为rAM=6.11,rDMDAAC=0.14。 上述实验结果可从动力学角度为不同阳离子度共聚物Poly(DMDAAC-co-AM)（PDA）聚合反应速率差别及产物特征黏度值差异进行解释。     

一种疏水缔合水溶性聚合物的合成及其溶液性能

粘度;抗盐性;表面活性剂;一种疏水缔合水溶性聚合物的合成及其溶液性能     

芳香叔胺引发丙烯酰胺光聚合动力学及机理研究

研究了N,N-二甲基对甲苯胺(DMT)为引发剂时丙烯酰胺(AM)的光聚合。聚合速率与AM、DMT浓度的关系为: R_p∞[DMT]~(0.35)[AM]~(1.34)(水为溶剂) R_p∞[DMT]~(0.33)[AM]~(1.32)(二甲亚砜为溶剂)二甲亚砜为溶剂时,光聚合表观活化能为4.62千卡/克分子。 从光照下DMT与AM形成激发态电荷转移复合物的机制初步讨论了引发机理。     

弱凝胶钻井液成胶剂AM/AMPS/OA_8的合成与表征

针对水平井、大斜度井钻井过程中井眼润滑性、岩屑携带以及钻井速度的影响等问题,通过合理的分子设计,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和实验室自制疏水单体丙烯酸正辛醇OA_8为原料,利用胶束聚合法,制备了一种弱凝胶成胶剂AMAMPSOA_8,其结构经1H NMR和IR表征。以AMAMPSOA_8在低剪切速率下的表观粘度为指标设计正交试验,确定最优反应条件为:AM与AMPS摩尔配比为4.8∶1,引发剂用量为单体总质量的0.04%,疏水单体浓度为0.75%,于70℃反应9 h。该条件下,0.5%AMAMPS0A_8聚合物溶液在低剪切速率3 r·min~(-1)下表观粘度可达23 680 mPa·s。利用热分析仪、高温滚子炉、高温高压流变仪对产物性能进行了研究。研究表明:AMAMPSOA_8的抗温性能可达160℃;聚合物溶液体系有明显的触变性,在40 min后溶液切力增加幅度变缓。     

Research on association between multi-sticker amphiphilic polymer and water-soluble β-cyclodextrin polymer

The host cyclodextrin polymer-P(AM/A-β-CD/NaA) is prepared by redox free-radical copolymerization. Additionally, the multi-sticker amphiphilic polymer-P(AM/BHAM/NaA) as a guest polymer is synthesized using micellar polymerization. The copolymer structures are characterized by ¹H NMR. Subsequently, all the polymers and inclusion complexes are evaluated in terms of apparent viscosity, optical absorption spectra and rheological property. The results indicate that the inclusion association between the cyclodextrin group (CD) and multi-sticker hydrophobic monomer (BHAM) is in accordance with ternary interaction (CD/BHAM?=?2:1). Because of the inclusion association between the host and guest polymers, the solution of inclusion complex has much higher viscoelasticity even under the low amphiphilic polymer concentration. When the molar ratio of CD to BHAM is 1:1, the critical aggregation concentration (CAC) of the inclusion complex solution still remains. Furthermore, above the CAC, two types of associations, inclusion association and inter-molecular hydrophobic association, can occur in the complex solution and these interactions were also verified by fluorescence spectroscopy and atomic force microscopy (AFM). In this paper, the inclusion rule of cyclodextrin polymer with the multi-sticker amphiphilic polymer is discussed, and the rule of the enhanced solution viscosity is further explored.     

SURFACTANT MEDIATED POLYMERIZATION KINETICS OF ACRYLAMIDE USING CR(VI)-CYCLOHEXANONE REDOX SYSTEM

The effect of organized surfactants on the kinetics of acrylamide (AM) polymerization have been studied over a temperature range of 25–45°C using Cr (VI)-cyclohexanone (CH) redox system as initiator. The rate of polymerization, R_p(obs), as well as, the percentage of the monomer conversio were found to be increased with increasing the concentration of the anionic surfactant (SDS), above its CMC. But the cationic surfactant (CTAB) reduced the rate considerably at higher concentration, while non-ionic surfactant (TX-100) played no role on the rate. The effect of [Cr(VI)], [CH], [AM], [H+], and ionic strength on the rates have also been examined. The presence of 0.015M SDS decreased the overall activation energy of the polymerization by 6.28 k.Cal/ mole as compared to that in the absence of a surfactant. On increasing the SDS concentration, the viscosity average molecular weight was also found to increase. For the polymerization process, a mutable mechanistic scheme has been pro-posed.