论文部分内容阅读
分散聚合法具有体系粘度低、传热方便且产物易于分离等优点,是一种极具工业应用前景的方法。分散聚合多采用St、MMA等非极性单体,而对于AM这类水性极性单体来说,由于分散聚合过程中形成的粒子表面能很高,极易聚并,因而对反应体系特别是分散剂的要求十分苛刻。一般AM分散聚合体系大都通过加大分散剂用量、降低单体浓度来实现,不利于实际应用,因此对分散剂分子进行设计以提高分散稳定性能是实现AM分散聚合的关键。UV光引发的聚合反应可在较低的温度下进行,反应速度快、设备简单、实用性强。本论文设计了一种接枝共聚物分散剂(PAA-g-NPEO),并将紫外光引发聚合引入到非均相的分散聚合体系中,实现两者优势互补,为PAM的制备提供了一种新方法。论文采用大单体法,在甲苯溶剂中通过聚氧乙烯大单体和丙烯酸沉淀共聚合得到了聚丙烯酸接枝聚氧乙烯共聚物,并借助IR、UV、H1-NMR、GPC等手段对共聚物的结构、组成进行了表征。将此接枝共聚物用于丙烯酰胺的分散聚合体系,用TEM观察了所得聚合物粒子形貌。结果表明:预期接枝共聚物被成功合成,其在丙烯酰胺分散聚合体系中有良好的分散效果,少量分散剂(1wt%)的加入就可以有效防止聚合物粒子的团聚。以合成的接枝共聚物为分散剂,进行紫外光引发的AM分散聚合,研究了各种反应参数对聚合过程的影响。结果显示:紫外光引发的AM分散聚合体系没有诱导期,反应速度很快,即使液层厚度达到3cm时(通常水溶液聚合时液层厚度仅为几个毫米),聚合反应仍可在40min左右完成,产物分子量可达6.5×106,预示着改方法极具工业应用前景。溶剂组成是控制PAM粒子粒径大小的最主要因素,改变溶剂组成,可以得到粒径在100-900nm之间且分布较窄的PAM粒子。其它反应条件相同,PAM粒子粒径随醇水比的增加而减小,随单体浓度、引发剂浓度和液层厚度的增加有所<WP=4>增大。表面入射光强、温度及分散剂浓度对产物粒径的影响不是太明显。产物PAM分子量随醇水比、温度及引发剂浓度的增加而下降,随单体及分散剂浓度的增加会出现一个峰值。表面入射光强和液层厚度对分子量的影响不大。