项目结题验收书

“大学生创新创业训练计划”
项目结题验收书
项目编号： 项目名称： 起止时间： 负责人： 学院名称： 专业班级： 联系电话： 填表日期：
沈阳理工大学创新创业学院制
填表说明
一、结题验收书应按照本表格要求，逐项认真填写，内容必须实事求是，表达明确严谨，空缺处要填“无”。

二、结题验收书一律用计算机输入打印，填写中如栏目篇幅不够，可自行加页。

表格中正文字体应为小四号宋体，22磅行距，需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名。

三、“项目成员”按照实际参与项目实施的人员填写。

四、“指导教师意见”要对项目成果和学生实施情况进行总结，由指导教师亲自填写。

五、“学院创新性实验计划工作领导小组意见”要对成果内容和成果水平进行评价。

六、结题验收书一式两份，均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。

七、申报材料需纸质材料和电子文档一并提交，由各个学院汇总后统一上报。

如有不详事宜，请与创新创业学院办公室联系，地点：综合楼C区308。

项目名称反相乳液聚合工艺合成聚丙烯酰胺（PAM）的研究
研究起止时间年月至年月实际使用经费元
姓名学院班级
负责
人联系电话
E-mail
姓名院系班级联系电话E-mail
团队
成员
姓名学院职称/学位/
指导
教师E-mail联系电话
一、项目成果简介（重点介绍特色及创新点）（300字以内）
聚丙烯酰胺（PAM）及其水解体（HPAM）的生产方法，大致分四种。

水溶液聚合应用最多，生产安全，成本低，但建设投资较大，由于生产工艺方法的原因，使产品中凝胶含量较高，溶解性差；珠状聚合报道极少；辐射聚合需辐射源，不易实现；反相乳液聚合，由于聚合体系粘度在反应中变化不大，反应温度平稳且易于控制，所以产品分子量和水解度可以自由调节，溶解性好，特别适于做絮凝剂，而且生产设备流程简单，脱水能耗较低，建设投资少。

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自1962年Vanderhoff等2以有机溶剂为介质，首次进行水溶性单体的反相乳液聚合以来，作为生产高聚物的重要方法之一。

反相乳液聚合是以非极性液体为连续相，聚合单体溶于水，然后借助乳化剂分散于油相中，形成“油包水”型乳液而进行聚合，对于一般的反相乳液聚合，其机理可分为四个阶段3：分散阶段，阶段
Ⅰ（乳胶粒生成阶段），阶段Ⅱ（乳胶粒长大阶段），阶段Ⅲ（聚合反应完成阶段）4我们研究注意提高单体纯度和浓度，严格除氧以消除诱导期。

除此之外，采用硫酸钾-脲-氨引发体系，从而降低了聚合反应温度，增大了聚合反应速率，减少了副反应，还在聚合中采用分次加碱水解，反应后期补氨的工艺措施，获得了高分子量，较高的水解度和溶解性良好的产物。

二、项目研究中使用的文献材料（含参阅的书籍和论文目录，使用的检索目录）
1 刘庆普，哈润华，刘洪荣，胡金生.反相乳液聚合法合成高分子量聚丙烯酰胺的
研究[M],天津；天津大学应用化学系，1989
2 Vanderhoff J W,Bradford E B,Tarkow ski H L.et al.Inverse emulsion
polymerization[J]. Adv Chen Ser,1962.34:32-51
3 曹同玉，刘庆普，胡金生.聚合物乳液合成原理性能及应用[M]，北京；化学工业
出版社，1999；15-25
4 魏鑫，钟宏，反向乳液聚合的研究进展[M]，湖南；中南大学化工冶金研究所，
2007；12-24
三、项目成果形式及数量（相应方框内划√，需提供附件）
1.□文献资料综述（）份；
2.□调查报告（）份；
3.□研究论文（）份；
4.□软件（）份；
5.□设计（）份；
6.□硬件研制（）份；
7.□获得专利（）份；8.□心得体会（）份；
9.□其他（）件，名称：
附件清单：
四、项目总结报告（项目实施过程中创新思维和创新实践方面收获）（3000字左右）
关于反相乳液合成聚丙酰胺，我们主要就三方面研究。

㈠反相乳液聚合工艺合成聚丙酰胺的合成工艺条件研究
1.单体纯化对分子量的影响
生产聚丙烯酰胺的原料为液体丙烯酰胺，在丙烯酰胺的生产和运输过程中，为了防止丙烯酰胺进行自聚，往往加了铜盐等阻聚剂，这样在常温下不能自聚，因此需要进行单体纯化处理。

通常处理使用离子交换处理，净化掉加入的阻聚剂，有利于单体聚合。

将未纯化单体与纯化单体分别进行聚合，总结得出单体未净化聚合时间长且分子量低，因此单体必须经过净化处理，才能获得高质量产品。

2.EDTA浓度对聚合物分子量的影响
AM的聚合反应是自由基聚合，溶液中的高价金属离子会阻碍链的增长。

虽然单体经过离子交换进行纯化，但是还有少量金属离子难以去除，加入EDTA可以络合金属离子，从而达到屏蔽金属离子的作用，有利于增加产物的分子量。

但是EDTA又是链转移剂，浓度过大会发生链转移反应，使分子量降低。

实验得出EDTA浓度对聚合物分子量的影响呈抛物状，EDTA浓度在0.1mg/L时，聚合物分子量最高。

3.单体浓度对分子量的影响
由丙烯酰胺均聚的动力学方程，在不考虑链转移反应时，聚合度即分子量与单体浓度成正比，与引发剂浓度的平方根呈反比。

这一规律，在浓度较低时适合，在浓度升高时，在绝热反应条件下，一方面放出的聚合热（丙烯酰胺的聚合热）不能及时消散儿造成聚合体系温度升高，致使聚合速度加快，降低了聚合物分子量，使链转移反应几率迅速增加，支链结构增多，导致分子量降低，产物水溶性变差单体浓度与产品分子量之间呈抛物线状，分子量与单体浓度之间存在一个最佳值，在单体浓度为25%-30%时，聚合物分子量最高。

4.引发剂浓度对分子量的影响
在聚丙烯酰胺聚合反应过程中，引发剂主要起引发单体进行聚合反应的作用。

引发剂浓度对分子量的影响呈现抛物线状。

通过实验，总结出，引发剂浓度低于5 mg/L时，会出现未聚合的清液，胶块也呈稀糊状，没有弹性。

引发剂产生的自由基是聚合反应的活性中心，引发剂浓度低时，自由基太少，造成一部分单体未聚合。

当引发剂浓度高于20mg/L时，分子量急剧降低，引发剂浓度越高，自由基产生的速率就越大，导致活性中心越多，聚合反应速度加快，分子链长变短，相应的聚合物分子量降低。

因此引发剂的最佳浓度为15mg/L。

5.引发温度对分子量的影响
引发温度对聚合物分子量的影响也呈抛物线状，在考察范围内，随着起始聚合温
度的升高，聚合物分子量逐渐降低。

低温时，自由基的产生和增长都很缓慢，诱导
期长，有利于链增长反应，产物分子量高。

温度升高时，反应速率加快，会降低产
品的分子量。

因此，要得到高分子量的产品，必须选择尽可能低的聚合起始温度，
温度过低，聚合反应不易进行，当聚合起始温度降低到一定时，反应的诱导期明显
增长，且转化率大大降低，有时甚至不能引发聚合反应，且聚合时间太长，适宜的
聚合起始温度为15‐20℃。

6.PH值对聚合物分子量的影响
在聚合反应中体系的PH值对聚合物的分子量的影响较大。

在碱性条件下，丙烯酰胺聚合时易伴随着丙烯酰胺的水解反应，水解反应放出氨气，溶液中的AM与氨气反应生成NTP（氮三丙酰胺），NTP作为还原剂会加快反应速度，同时还有链转移剂的
作用。

NTP的生成量随着PH的升高而显著增加，由于它具有链转移剂和还原剂的双
重作用，导致聚合物分子量随着PH升高而降低。

在酸性条件下，聚合反应速率变慢，甚至有些反应不能完全，因此分子量降低。

适宜的PH值范围7.5-8.5之间。

聚丙酰胺的最佳合成工艺条件为：单体须经离子交换进行纯化，EDTA浓度为
0.1mg/L，单体浓度为25%-30%，引发剂浓度为15mg/L，引发温度在15‐20℃，聚合体系适宜的PH值范围在7.5-8.5之间。

在优化的工艺条件下，合成聚丙酰胺分子量达到2100万。

五、项目实施过程中存在的问题和建议
六、项目经费支出情况（单位：元）
序号支出明细金额
总计
七、诚信承诺
我（们）承诺在大学生创新实验计划项目实施过程中遵守学校有关规定，恪守学术规范，本项目成果中除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况。

如有违规行为，我（们）愿承担一切责任，接受学校的处理。

学生签字：
年　月　日八、项目指导教师意见
签名：年　月　日九、学院大学生创新创业训练计划领导小组意见
学院（公章）
组长签名：年　月　日十、创新创业学院意见
项目总评成绩：□优□良□中□合格□不合格院长签名：年　月　日。