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CPAM水分散聚合体系的微观相结构及稳定性

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高分子材料科学与工程 2010年第6期26卷 4-7页

作者：张光华来智超王义伟陕西科技大学化学与化工学院陕西西安710021

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,利用水分散聚合法合成了阳离子聚丙烯酰胺,研究了其微观相结构、分散介质、DMC单体用量等因素对聚合体系黏度及稳定性的影响。结果表明,体系的分散相呈球形存在于分散介质中,... 详细信息

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,利用水分散聚合法合成了阳离子聚丙烯酰胺,研究了其微观相结构、分散介质、DMC单体用量等因素对聚合体系黏度及稳定性的影响。结果表明,体系的分散相呈球形存在于分散介质中,分散相为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),连续相为聚乙二醇(PEG)或聚氧化乙烯(PEO)。聚合过程中体系黏度随反应时间的增长先增大后减少,体系稳定性随着连续相用量增多而增大,DMC用量对稳定性的影响也呈现先增后减的趋势。

关键词：水分散聚合阳离子聚丙烯酰胺黏度稳定性

壳聚糖/阳离子聚丙烯酰胺水分散聚合物的制备

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高分子材料科学与工程 2012年第7期28卷 112-115页

作者：聂宗利武玉民刘娟许军梁昌娟青岛科技大学化工学院山东青岛266042

以水溶性壳聚糖（Cts）作为新型分散剂,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）和丙烯酰胺（AM）为单体原料,偶氮二异丁基脒二盐酸盐（V-50）为引发剂,采用水分散聚合技术合成了壳聚糖/阳离子聚丙烯酰胺聚合物（Cts/CPAM）,探讨了反应条... 详细信息

以水溶性壳聚糖（Cts）作为新型分散剂,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）和丙烯酰胺（AM）为单体原料,偶氮二异丁基脒二盐酸盐（V-50）为引发剂,采用水分散聚合技术合成了壳聚糖/阳离子聚丙烯酰胺聚合物（Cts/CPAM）,探讨了反应条件对聚合物分子量的影响。结果发现,单体质量分数为3.75%~4.25%、AM∶DMC（质量比）为9∶4、分散剂质量分数为1.5%~1.75%、无机盐质量分数为10.0%~17.5%、引发剂质量分数为0.0035%~0.0045%、反应温度为55℃~60℃时,分散聚合体系稳定,所制备聚合物的分子量较高。

关键词：壳聚糖阳离子聚丙烯酰胺水分散聚合

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水分散聚合法制备聚丙烯酰胺乳液

水分散聚合法制备聚丙烯酰胺乳液

作者：汪明天西北大学

学位级别：硕士

聚丙烯酰胺(PAM)作为一种常用的水溶性聚合物,已广泛应用于采油、水处理、造纸和采矿等行业。本文受有关生产厂家委托,仿制合成稳定性好、溶解迅速、使用性能好的一种进口阳离子水包水型聚丙烯酰胺产品,质量达到厂家提供的样品性能。 ... 详细信息

聚丙烯酰胺(PAM)作为一种常用的水溶性聚合物,已广泛应用于采油、水处理、造纸和采矿等行业。本文受有关生产厂家委托,仿制合成稳定性好、溶解迅速、使用性能好的一种进口阳离子水包水型聚丙烯酰胺产品,质量达到厂家提供的样品性能。本文首先选用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为分散稳定剂,过硫酸铵/亚硫酸氢钠为引发剂,用水分散聚合方法合成阳离子聚丙烯酰胺,用红外光谱仪、乌氏粘度计、旋转粘度计对产品进行表征,考察了分散剂用量、单体浓度、单体配比、硫酸铵浓度、引发剂浓度和引发温度等参数对聚合物特性粘数和稳定性的影响,但产品的稳定性不是很好。接下来用溶解性更好的阳离子单体的聚合物作为分散稳定剂,以水溶性偶氮化合物偶氮二异丁基脒盐酸盐(V50)为引发剂,合成了水溶性阳离子共聚物PAM乳液,同样用红外光谱仪、乌氏粘度计、旋转粘度计对产品进行表征,考察了分散稳定剂分子量及用量、单体配比、单体浓度、硫酸钱用量、引发剂用量及反应温度等条件对分散聚合的影响,所制备产品的稳定性与进口产品相当,其特性粘数及红外图谱与厂家提供样品一致。用某厂采矿废水作为模拟废水,将自制的特性粘数分别为4.6dL/g、3.8dL/g的两种产品与厂家样品进行絮凝效果对比实验,用可见紫外分光光度计测其上层清液透光率,结果表明：特性粘数为4.6dL/g的自制产品与厂家样品效果接近,送小试样品给厂家试用,基本达到进口产品性能,有待进一步放大试验后,进行中试。

关键词：阳离子聚丙烯酰胺水包水水分散聚合絮凝剂

水分散聚合制备反应性两性PAM纸张增干强剂及其应用研究

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水分散聚合制备反应性两性PAM纸张增干强剂及其应用研究

作者：孙新随陕西科技大学

学位级别：硕士

目前在造纸行业，两性聚丙烯酰胺纸张增干强剂已逐渐成为国内外研究者关注的热点。本课题探索了水分散聚合技术制备反应性两性聚丙烯酰胺纸张增干强剂的聚合工艺，并对聚合产物在纸张中的应用性能进行了研究。水分散聚合技术具有传统聚... 详细信息

目前在造纸行业，两性聚丙烯酰胺纸张增干强剂已逐渐成为国内外研究者关注的热点。本课题探索了水分散聚合技术制备反应性两性聚丙烯酰胺纸张增干强剂的聚合工艺，并对聚合产物在纸张中的应用性能进行了研究。水分散聚合技术具有传统聚合技术无可比拟的优点，该方法不仅避免了使用有机溶剂对环境的破坏，而且聚合反应体系粘度小，聚合工艺简单。同时，采用该方法制备的聚合物乳液溶解性好，用水稀释后可直接使用，聚合物颗粒在反应介质中分散均匀，其分子量易于调节。本文优化了聚合工艺反应条件，并对聚合物纸张增干强剂的各种性能进行了研究，再将其应用于抄纸工艺，以提高纸张强度。（1）本文采用具有反应性的环氧改性羧甲基纤维素（CMC）作为高分子分散稳定剂，以丙烯酰胺（AM）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）、衣康酸等作为共聚单体，过硫酸铵（APS）为引发剂，甲基丙烯磺酸钠（SMAS）为链转移剂，通过水分散聚合技术制备得到反应性两性聚丙烯酰胺（AmPAM）纸张增干强剂。当w（DMC）=4.0%，w（SMAS）=0.8%，w（分散稳定剂）=13.0%，w（APS）=0.35%，AM单体的浓度为18.0%，聚合温度为80℃时，聚合产物性能较佳。通过红外光谱（FT-IR）和核磁共振氢谱（1H-NMR）对合成的聚合物进行结构表征，证实了AM、DMC、衣康酸等的共聚产物已成功合成。通过热重分析仪测定聚合产物的热稳定性，热分析曲线（TG）亦表明，聚合物有良好的耐高温性能，在纸张生产温度要求高的造纸行业有广泛的应用价值。采用透射电镜（TEM）测定聚合物乳液的微观形貌，透射电镜图显示，AmPAM聚合物乳液大部分以分子胶束形式存在，小部分以球形粒子结构存在，大小比较均匀，在反应介质中分散稳定。另外，考察不同反应因素对聚合反应体系表观粘度、特性粘度的影响以及对聚合物颗粒粒径及分子量等的影响。结果显示，AmPAM聚合物颗粒的Z-平均粒径随着阳离子单体DMC含量、AM单体浓度的增加呈现增大的趋势，而随着SMAS用量、分散稳定剂含量、引发剂用量的增大呈现减小的趋势。聚合反应体系的表观粘度随阳离子单体DMC含量的增加、AM单体浓度的增大、分散稳定剂用量的增加以及聚合温度的上升呈现增大的趋势，而随着SMAS用量的增加逐渐减小。（2）在纸张抄纸工艺中添加入上述实验合成的AmPAM纸张增干强剂，以提高纸张的环压强度和抗张强度。考察不同反应条件下合成的聚合物应用于纸张对纸张强度的影响。并通过扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察空白纸张和经过AmPAM增干强剂处理后的纸张纤维表面及内部的微观形貌变化。结果显示，随DMC含量、SMAS用量、AM单体浓度、分散稳定剂含量、引发剂用量的增加，纸张的环压强度和抗张强度呈先增大后减小的趋势，而随聚合温度的升高，纸张的环压强度和抗张强度均随之增大。由此得出较佳的反应条件，即：w（DMC）=4.0%， w（SMAS）=0.8%，w（分散稳定剂）=13.0%，w（引发剂）=0.35%，AM单体的浓度为18.0%，聚合温度为80℃。扫描电镜（SEM）证实，加入AmPAM增干强剂后的纸张纤维结合紧密、空隙很小。这是由于AmPAM增干强剂分子中的胺基、羟基等能够与纸张纤维以氢键结合，起到了相当于粘合剂的作用，同时增干强剂中所带的阳离子电荷与纸张纤维形成静电吸附，使纸张纤维结合紧密，从而提高了纸张的强度。原子力显微镜（AFM）结果表明，当纸张经AmPAM乳液处理后，聚合物使纸张纤维连接更加紧密，纸张表面形貌处理前起伏不平，处理后变得平整。

关键词：两性聚丙烯酰胺水分散聚合纸张增干强剂表征性能研究

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NPBA的水分散聚合研究

火炸药学报 2008年第1期31卷 60-63页

作者：雷贝邓剑如陈浪吴鸿俭湖南大学化学化工学院湖南长沙410082

对适用于NEPE体系的中性聚合物键合剂(NPBA)进行了水分散聚合研究。以丙烯腈(AN)、丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)为共聚单体,合成了组成及相对分子质量可控的NPBA,并考察了各因素对聚合反应的影响。用乌氏黏度计测定产物的黏均相对分子质量,用... 详细信息

对适用于NEPE体系的中性聚合物键合剂(NPBA)进行了水分散聚合研究。以丙烯腈(AN)、丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)为共聚单体,合成了组成及相对分子质量可控的NPBA,并考察了各因素对聚合反应的影响。用乌氏黏度计测定产物的黏均相对分子质量,用乙酰化法测定了产物的羟基含量,元素分析仪分析了产物组成,并用IR对共聚物特征结构进行了表征。研究表明,最佳反应条件为:AN、HEA、聚乙烯醇、β-巯基乙醇、过硫酸钾、水的投料量分别为8、2、0.1、0.847、0.45、100 g,温度60℃,时间2 h,产率为82.0%,黏均相对分子质量为5200,其羟基含量为2.08 mmol/g。

关键词：高分子化学水分散聚合中性聚合物键合剂丙烯腈共聚物氧化还原引发剂

两性聚丙烯酰胺的水分散聚合及其在新闻纸中的应用研究

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两性聚丙烯酰胺的水分散聚合及其在新闻纸中的应用研究

作者：梁家丽华南理工大学

学位级别：硕士

由于两性聚丙烯酰胺(Amphoteric Polyacrylamide,AmPAM)分子链上同时含有阴、阳离子单体结构单元,具有特殊的反电解质性质,可适用于较宽的pH值范围,因此能应用于众多领域。两性聚丙烯酰胺作为纸张干强剂在以脱墨浆为原料的造纸湿部中可... 详细信息

由于两性聚丙烯酰胺(Amphoteric Polyacrylamide,AmPAM)分子链上同时含有阴、阳离子单体结构单元,具有特殊的反电解质性质,可适用于较宽的pH值范围,因此能应用于众多领域。两性聚丙烯酰胺作为纸张干强剂在以脱墨浆为原料的造纸湿部中可发挥其优势,分子链上的阴离子基团能排斥浆料中的阴离子杂质,保护阳离子基团不被中和,而分子链上的阳离子基团则使AmPAM可被带负电的纤维吸附在其表面,增加纤维间的结合力,提高纸张强度。本文以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为阳离子单体,丙烯酸为阴离子单体(AA),丙烯酰胺(AM)为主要单体制备两性聚丙烯酰胺干强剂。在本研究中,选用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC)为稳定剂,偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,在硫酸铵溶液中采用水分散种子聚合工艺成功制备出AmPAM。研究中采用FTIR、1H-NMR、GPC、旋转粘度计和激光光散射仪等分析测试仪对产物的化学结构、相对分子质量、表观粘度和平均粒径进行表征,并通过胶体滴定法检测聚合物的电荷特性及阴阳离子度。并借此探讨了稳定剂种类及相对分子质量、引发剂用量、硫酸铵浓度以及阴阳离子单体配比等因素对水分散聚合所得产物外观形貌、平均粒径、稳定性、共聚物单体转化率、相对分子质量、平均粒径的影响,从中优化合成条件,实现对AmPAM结构与性能的调控。两性聚丙烯酰胺干强剂在新闻纸的应用研究中,首先探讨了该聚合物中阴阳离子单体配比和添加量对脱墨浆稳定性及滤水性的影响。研究结果表明,当干强剂添加量达到2.5%.0%时,浆料Zeta电位达到最高值并趋于稳定,宏观表现为纤维凝聚,而浆料的Zeta电位并没有因体系pH值的升高而产生显著变化。另外,通过DDJ动态滤水仪、紫外分光光度计和灰分法,研究了添加干强剂后,浆料滤水性能、细小纤维及填料留着率的变化。结果表明,添加0.30%的AmPAM干强剂后,浆料30s滤水量、单程留着率(FPR)以及填料留着率都有所提升,说明添加适量、合适的AmPAM干强剂对浆料具有助留助滤作用。模拟新闻纸的抄造工艺与配方,将两性聚丙烯酰胺干强剂应用于脱墨浆中进行新闻纸的抄造。研究了AmPAM用量、其相对分子质量及阴阳离子度对纸张抗张强度和撕裂度的影响,并通过IGT印刷适性仪测试纸张的临界拉毛速度以表征其表面强度,以SEM观察纸张增强前后纤维表面形貌的变化,以此探究AmPAM干强剂的增强机理。研究结果显示,加入不同AmPAM干强剂后,纸张的抗张指数及临界拉毛速度都有不同程度的提高,说明两性聚丙烯酰胺干强剂能增大纤维间结合力,改善纸张力学性能,而纸张的扫面电镜图片也印证了上述观点。

关键词：两性聚丙烯酰胺水分散聚合新闻纸表面强度

水分散聚合制备两性PAM纸张增干强剂及应用

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陕西科技大学学报（自然科学版） 2014年第2期32卷 15-19,25页

作者：孙新随沈一丁陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室陕西西安710021

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和衣康酸为共聚单体,用具有反应活性的环氧改性羧甲基纤维素(CMC)作为高分子分散剂,以及过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水分散聚合法制备两性聚丙烯酰胺(AmPAM)水包水乳液.考察了合成Am... 详细信息

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和衣康酸为共聚单体,用具有反应活性的环氧改性羧甲基纤维素(CMC)作为高分子分散剂,以及过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水分散聚合法制备两性聚丙烯酰胺(AmPAM)水包水乳液.考察了合成AmPAM的DMC含量、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)用量、单体浓度、分散剂含量、引发剂用量、聚合温度等因素对纸张强度的影响.实验结果表明:当DMC的含量为4%,甲基丙烯磺酸钠(SMAS)的用量为0.8%,AM单体的浓度为18.0%,分散剂的含量为13.0%,引发剂的用量为0.35%,聚合温度80℃时聚合物性能较佳,纸张的环压强度和抗张拉力分别可提高38.04%和30.15%.

关键词：水分散聚合两性聚丙烯酰胺表征纸张增干强剂

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水分散聚合法合成两性聚丙烯酰胺的研究

造纸科学与技术 2017年第2期36卷 46-50页

作者：戴尚志许桂红广东省造纸研究所广东广州510300 广东省造纸技术与装备公共实验室广东广州510300

以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,PDMC为分散稳定剂,引入DMC为阳离子共聚单体,AA为阴离子共聚单体,选择过硫酸钾为引发剂,硫酸铵为水分散介质,采用水分散聚合技术制备了稳定的水分散型两性聚丙烯酰胺(AmPAM)分散体系;探讨了无机盐分散介... 详细信息

以丙烯酰胺(AM)单体为主要原料,PDMC为分散稳定剂,引入DMC为阳离子共聚单体,AA为阴离子共聚单体,选择过硫酸钾为引发剂,硫酸铵为水分散介质,采用水分散聚合技术制备了稳定的水分散型两性聚丙烯酰胺(AmPAM)分散体系;探讨了无机盐分散介质浓度、分散稳定剂浓度及分子量、单体浓度和体系pH值等条件对水分散聚合的影响。结果表明:制备流动性好、稳定性好、相对分子质量较高的水分散型两性聚丙烯酰胺乳液的较佳反应条件为:(NH_4)_2SO_4浓度约30%、分散稳定剂浓度2.0%~2.5%、分散稳定剂分子量40~55×10~5、AM单体浓度约为12%、体系pH值4.5~6.5、反应温度60~65℃。

关键词：分散介质分散稳定剂水分散聚合两性聚丙烯酰胺相对分子量粒径表观黏度

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水分散聚合合成两性聚丙烯酰胺

精细与专用化学品 2014年第1期22卷 18-22页

作者：赵珣万美吴海平汪长华武汉大学基础医学院湖北武汉430071 湖北省疾病预防控制中心湖北武汉430079

引入复合氧化还原引发体系,引发丙烯酰胺(AM)水溶液均相聚合,合成超高相对分子质量水解聚丙烯酰胺(HPAM),并综合分析了水分散聚合法的时间-动力学曲线。结果表明,采用复合氧化还原剂引发AM聚合反应,在AM浓度31%,双官能度引发剂浓度10mg... 详细信息

引入复合氧化还原引发体系,引发丙烯酰胺(AM)水溶液均相聚合,合成超高相对分子质量水解聚丙烯酰胺(HPAM),并综合分析了水分散聚合法的时间-动力学曲线。结果表明,采用复合氧化还原剂引发AM聚合反应,在AM浓度31%,双官能度引发剂浓度10mg/L,聚合温度6℃,偶氮化合物25mg/L用量条件下,可以合成相对高分子质量聚丙烯酰胺。

关键词：两性聚丙烯酰胺水分散聚合转化率引发剂