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本论文以准确表征高聚合度聚磷酸铵(APP)为主要目的,研究了采用水中加盐促溶等方法制备APP水溶液,利用31P核磁共振仪进行APP聚合度测定。从加样顺序、盐浓度、APP浓度、溶解温度等多方面,研究了制备APP溶液过程中的影响因素。在此基础上,系统研究了31P NMR表征APP聚合度过程中,测试温度、弛豫时间、扫描次数等核磁参数对测试结果的影响。研究建立了用31P NMR准确测定高聚合度APP的方法。此外,通过31P NMR对APP的端基磷、中间磷等进行了探索研究。主要内容如下:(1)针对室温下高聚合度的APP难溶于水的问题,采用水中加盐促溶APP制备APP溶液的方法,利用31P定量核磁研究了聚磷酸铵浓度、盐浓度、溶解温度和测试温度对APP溶解性能的影响。首次通过控制APP的溶解温度和测试温度得到溶解性较好的APP溶液,在核磁测试APP聚合度的过程中又不引起APP的降解。(2)同时对比研究了高温下水中溶解APP、离子交换法溶解APP和水中加盐促溶APP,基于APP的31P NMR测定结果,确认了高温溶解法会使APP发生断链,阳离子交换溶解APP容易造成小分子APP的吸附,而水中加盐促溶APP方法在有限的核磁测试时间内,测试结果稳定性较好,而且操作简便。(3)对用31P核磁共振法测定APP聚合度进行了全面研究,讨论了采样时间(AQ)、扫描次数(NS)、弛豫时间参数(D1)等核磁参数对APP聚合度测试结果的影响,其中弛豫时间参数的设置对APP聚合度测试结果影响较大,并对磷共振峰的峰面积积分误差进行了分析。首次利用31P核磁测得APP的磷弛豫时间(T1),并研究了APP的磷弛豫时间随温度的变化,确定了采用水中加盐促溶APP制备APP溶液,26℃下APP端基磷弛豫时间为3s左右。基于上述研究建立的31P NMR测定APP聚合度的方法为:称取10±1mg Na Cl试样置于小离心管中,加入水(0.7m L蒸馏水和0.3m L氘代水)摇匀,使Na Cl完全溶解后,加入15±1mg APP,摇晃1min左右,APP均匀的分散在Na Cl溶液中,获得半透明APP溶液,将APP溶液放置于36℃恒温箱中保温10min,获得透明的APP溶液,待APP溶液冷却后取0.6m L透明APP溶液于核磁管中,在核磁温度26℃、弛豫时间参数15s、采样时间2s的磷核磁测试条件下,进行端基磷和中间磷的化学位移测试,通过两种磷的积分面积,计算得到APP的聚合度。采用此制样方法,对聚合度800左右的APP进行多次重复制样测试,测试误差≤3.2%,同时对同一核磁谱图中的磷共振峰面积多次重复积分,数据处理误差主要是端基磷共振峰带来的面积积分误差≤1%。这一方法对准确测定APP聚合度以及工业APP质量分析有重要的意义。据此认为,行业标准HG/T 2770-2008中的制备APP溶液方法和核磁参数设置,存在不合理之处。(4)利用31P核磁对APP的端基磷结构进行了探讨,通过分析总结实验结果和利用前人研究结论,首次提出APP中存在三种不同化学环境的端基磷,研究了温度和离子强度对三种不同化学环境的端基磷的化学位移的影响。研究了温度和离子强度对APP中间磷共振峰的影响,提出APP中间磷中可能存在含羟基(或H离子)的中间磷。这表明,31P NMR在表征APP链结构方面是一个有价值的手段。