论文部分内容阅读
本文首次研究了FeCl3与水溶性单体丙烯酰胺(AM)等在闭光条件下的引发、聚合反应及其原理。在闭光条件下,FeCl3的水解产物FeOH2+与单体间形成了引发聚合的络合物。体系pH值和单体浓度是影响络合物结构的关键因素。体系的聚合反应存在—pH值上限和单体浓度范围,在此上限和范围之外体系不能聚合。动力学研究的结果显示,含一个AM的络合物HOFeAMCl2对聚合反应具有催化作用,当它再吸收一个AM后,形成有效络合物HOFe(AM)2Cl2。有效络合物能够释放出一个AM,提供双向双增长自由基而引发单体聚合。经DPPH证实,该聚合机理为自由基聚合。 通过控制FeCl3浓度和单体浓度,即可改变有效络合物的含量,从而控制聚合反应。通常情况下,FeCl3过量。对某一特定体系,聚合过程中唯一的变数为单体浓度;链引发速率与单体浓度成正比,链增长速率与单体浓度的二次方成正比;反应初期,单体浓度变化不大,体系聚合十分稳定;研究结果表明,很少量的单体即可消除各种阻聚因素的影响,使得体系操作控制更加容易。 体系引发活化能为80.5kJ/mol,增长活化能为58.26kJ/mol。引发活化能较低,利于室温聚合,但聚合较慢。增长活化能较高,这与单体参与络合催化有关。