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本论文就是利用自主合成的端基为C-Br的聚季铵盐引发剂引发非离子型丙烯酰胺进行原子转移自由基聚合。研究了不同引发体系下单体丙烯酰胺转化率随时间变化情况及动力学曲线的变化,探究了在聚季铵盐和过硫酸钾共同引发条件下,不同条件下丙烯酰胺的原子转移自由基聚合的作用行为。具体论文内容如下:1、以N、N、N’、N’-四甲基乙二胺和二溴乙烷为原料通过共聚合反应合成出了端基为C-Br的聚季铵盐引发剂,且聚季铵盐引发剂具有较高的正电荷密度,用单因素实验探究了不同溶剂、原料摩尔比、物料总浓度、反应温度、反应时间对转化率及聚季铵盐相对分子量的影响,并得出合成聚季铵盐引发剂最佳条件:乙醇为溶剂,二溴乙烷和四甲基乙二胺的摩尔比为2:1,物料总浓度1.625mol/L,反应时间8h,反应温度控制在75℃;此时原料转化率为51.69%,所得聚季铵盐相对分子质量为5035。红外光谱、元素分析和核磁谱图表明了合成聚季铵盐结构与预期的一致,热重曲线表明聚季铵具有良好的热稳定性,且聚季铵盐水溶性很好,为下一步进行的水相原子转移自由基聚合提供良好条件。2、以丙烯酰胺为单体,镍胺络合物为催化体系,首先,研究了聚季铵盐引发丙烯酰胺的作用行为,且通过凝胶渗透色谱法验证了聚季铵盐引发丙烯酰胺的聚合;其次,探讨了不同引发体系下丙烯酰胺的原子转移自由基聚合行为。单用聚季铵盐作引发剂时,聚合所需时间长,聚合反应动力学曲线的线性相关系数为0.94052;单用过硫酸钾作引发剂时,聚合反应所需时间相对短,聚合反应动力学曲线的线性相关系数为0.97408;当两种引发剂共同引发时,聚合反应动力学曲线的线性相关系数为0.96785。在一定时间段内,三种引发体系都表现出聚合反应过程具有良好的可控性。3、以聚季铵盐和过硫酸钾共同作为引发体系,研究了不同引发剂配比、不同镍胺络离子浓度、不同镍胺络离子配比、不同单体浓度及不同反应温度下,单体转化率随时间变化及动力学曲线的变化趋势,得出以下结论:当单体质量分数为10%,引发剂配比n(聚季铵盐):n(过硫酸钾)=10:1,n(NiCl2):n(en)=1:2,n(AM):n(镍胺络离子)=400:0.9时,在50℃下,单体丙烯酰胺的转化率可达到88.8%,且聚合反应的线性相关系数为0.96785,说明反应过程在一定时间段内可控性良好,符合原子转移自由基聚合的规律。