结合双水相聚合、可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合以及双水相体系的特点,提出一种新的聚丙烯酰胺(PAM)聚合方法——在聚乙二醇(PEG)水溶液中以偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐(VA-044)为引发剂引发丙烯酰胺(AM)进行RAFT双水相聚合。该聚合方法具有过程稳定、体系黏度低、不含有机溶剂等优点,聚合产物通过短时间静置后能分成两相,其中一相富集了窄分布的PAM,另一相则为高浓度的PEG水溶液,可以循环利用。论文研究了AM在PEG水溶液中RAFT双水相聚合的动力学,讨论了各因素对聚合速率、最终产品的分子量及分布的影响。研究了各因素对H2O-PEG-PAM三元双水相体系相图和H2O-PEG-PAM-AM四元双水相体系中各组分相行为的影响。应用扩展的NRTL模型关联并预测了三元双水相体系相图以及四元双水相体系中各组分的相行为。首先,从体系黏度、产物富集效果、聚合速率和产物分子量及分布几个方面考察AM RAFT双水相聚合的性能。RAFT试剂的加入进一步降低了AM双水相聚合体系的黏度。体系黏度随RAFT试剂浓度的增大而减小,随PEG分子量和浓度的增大而增大。在聚合过程中,随着单体转化率的升高,PEG和产物PAM逐渐在两相中富集。高的引发剂浓度、单体浓度和聚合温度可以提高初始聚合速率,PEG和RAFT试剂浓度的增加会导致聚合速率减慢；聚合速率峰值随引发剂浓度、单体浓度和聚合温度的增加而增大,同时聚合速率峰值所对应的时间提前；RAFT试剂浓度增加会推迟聚合速率峰值所对应的时间,但是聚合速率峰值与RAFT试剂浓度之间的关系较为复杂,是两种聚合方式协同作用的结果。随着RAFT试剂浓度的增加,产物的分子量变小且分布变窄；单体浓度增加时,产物分子量分布略有增加；PEG的加入使产物分子量分布变宽；引发剂浓度和PEG分子量对产物分子量分布的影响不大。其次,相行为是AM RAFT双水相聚合体系组分分配以及聚合物富集作用的关键,因此相行为对于AM RAFT聚合体系具有重要的意义。采用沉淀称重法获得了由窄分布的PAM组成的H2O-PEG-PAM三元双水相体系相图,分相区域随着PAM和PEG分子量的增加而增大,温度的升高导致分相区域减小。在H2O-PEG-PAM-AM四元体系中,随着PEG分子量的增加,AM和PAM的分配系数略有减小,PEG的分配系数明显增大；随着PEG浓度的增加,AM的分配系数减小,PAM的分配系数先减小后增大,PEG的分配系数先增大后减小,在PEG浓度为10 wt%的时候,PEG的分配系数最大；随PAM分子量的增大,AM的相分配系数略有增大,PAM的分配系数变化不大,而PEG的相分配系数先增大后减小；在30℃到60℃范围内,随着温度的升高,AM的分配系数略有增大,PAM的分配系数增大,而PEG的分配系数随温度升高先减小后增大。最后,进一步运用热力学模型对AM RAFT双水相聚合的相行为进行描述和预测。PAM分子量、PEG分子量以及体系温度对H2O-PEG-PAM三元体系相图的影响能很好地由扩展的NRTL模型预测,总体平均绝对偏差小于1.5 wt%,最大绝对偏差不超过3.0 wt%。在H2O-PEG-PAM-AM四元体系中,扩展的NRTL模型也能较好地预测PAM分子量、PEG分子量、PEG浓度以及体系温度等对两相中各组分浓度的影响,平均绝对偏差小于1.5 wt%,最大绝对偏差小于6 wt%,模型对AM在两相中的浓度有理想的预测结果。扩展的NRTL模型在预测聚合过程中各组分在两相中的分配情况同样令人满意,预测值与实验值的总体平均绝对偏差小于1.5 wt%,最大绝对偏差小于6.0wt%。