丙烯酰胺共聚物乳液增稠剂的合成及性能研究
反相乳液聚合法制备丙烯酰胺聚合物研究
反相乳液聚合法制备丙烯酰胺聚合物研究王敏;赵丰【摘要】The polymerization of acrylamide was studied in inverse emulsion by compound initiating sys-tem. Isqparaffin was used as organic phase,aqueous solution of acrylamide was dispersed phase. The effect of variables such as oil-water ratio,emulsifier type,reaction temperature and initiator ratio were investiga-ted. When the reaction temperature was30 ℃,oil-water ratio was 1∶1,HLB value of emulsifier was 5. 8, initiator ratio was 1∶2,PAM achieved good solubility and high stab ility. In the experimental condition,the particle size of the polymer was small and the molecular weight was up to 2. 13 × 106 . The nucleation of monomer droplets has been confirmed by particle size distribution.%采用反相乳液聚合法,以液体石蜡为连续相,丙烯酰胺水溶液为分散相,使用复合引发剂,制备了聚丙烯酰胺。
考察了油水比、乳化剂类型、反应温度、引发剂配比等因素对聚合粘度的影响。
得到较好的聚合条件为：反应温度为30℃,油水比1∶1,HLB值为5.8,引发剂含量配比为1∶2。
反相乳液聚合法制备疏水缔合聚丙烯酰胺增稠剂的研究的开题报告
反相乳液聚合法制备疏水缔合聚丙烯酰胺增稠剂的研究的开题报告一、研究背景和意义增稠剂是在涂料、胶水、粘合剂、油墨等工业中广泛使用的一种化学品，其主要作用是增加材料的黏稠度和粘附力，从而提高其使用效果。
常见的增稠剂包括天然胶、合成聚合物等，其中聚丙烯酰胺(Polyacrylamide, PAM)增稠剂应用广泛，可以用于垃圾填埋场、石油开采、纸浆制造等工业中。
PAM的水溶性使其在很多工业应用中无法充分发挥其增稠性能。
因此，疏水缔合聚丙烯酰胺是一种新型的聚合物增稠剂，其具有良好的耐盐性、耐酸碱性和温度稳定性，因此在石油开采、纺织印染、造纸等领域具有广泛的应用前景。
本研究将基于反相乳液聚合法，通过控制乳化剂的种类和用量、反应物的比例等因素，制备具有疏水缔合能力和良好流变性能的聚丙烯酰胺增稠剂，为其在工业领域的应用提供有力支撑，具有一定的理论和实践价值。
二、研究内容和方法1、疏水缔合聚丙烯酰胺的制备方法基于反相乳液聚合法，探究乳化剂种类和用量对疏水缔合聚丙烯酰胺制备的影响，其中乳化剂可以选用单分子膜型或非离子型等，通过对反应物的比例、pH值、温度等条件的优化，找到制备疏水缔合聚丙烯酰胺的最佳工艺参数。
2、流变性能测试和应用研究利用拉曼光谱和核磁共振谱等手段，对合成的疏水缔合聚丙烯酰胺进行表征，同时进行流变性能测试，包括粘度、剪切力、时间变化等，评估其增稠效果。
在此基础上，将其应用于实际工业生产中，探究其在油田采油、造纸生产等领域中的应用效果。
三、论文结构安排第一章：绪论阐述研究的背景、目的和意义，简要介绍国内外有关疏水缔合聚丙烯酰胺增稠剂研究的最新进展和存在的问题，提出本研究的研究思路和方法。
第二章：疏水缔合聚丙烯酰胺的制备和表征介绍反相乳液聚合法的原理和操作步骤，详细讨论乳化剂种类和用量、反应物比例、pH值和温度等条件对疏水缔合聚丙烯酰胺制备的影响，利用拉曼光谱和核磁共振对其进行结构表征。
第三章：疏水缔合聚丙烯酰胺的流变性能测试对疏水缔合聚丙烯酰胺进行流变性能测试，包括粘度、剪切力、时间变化等，评估其增稠效果，比较其与传统聚丙烯酰胺增稠剂的性能差异。
ATRP法合成苯乙烯／丙烯酰胺共聚物的研究
・
５３ ・
比） ．
＝ ２ ： ３ 、 反应 时间 ８ ｈ 、 温度 ６ ０℃ 、 引发剂 四氯 化碳 和还原剂维生素 ｃ用量为单体总量 的 ６ ％（ 摩尔
关键词 ： 原子转移 自由基聚合 ； 苯 乙烯 ； 丙烯酰胺 ； 聚合 条件
中图 分 类 号 ： ０ ６ ３ １ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ８— ６ ７ ２ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２—０ ０ ５ ３— ０ ５
第２ １ 卷
第 ２期
琼 州 学 院学 报 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｑ ｉ ｏ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｖｏ ｌ ＿ ２１ Ｎｏ ． ２ Ａｐｒ ． ２ ０１ ４
２ ０ １ ４年 ４ 月
Ａ Ｔ Ｒ Ｐ法合成苯 乙烯／ 丙烯酰胺共聚物的研究
饰， 不仅 可 以用作 催化 剂载 体 ， 而且 可 以制 备 空心微 球 的模板 等 ． 为 了确 定苯 乙烯／ 丙烯 酰胺 共 聚合适 宜 的 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ反 应 条 件 ， 本 文 以 四氯 化碳 为 引发 剂 ， 氯 化 铜 为催 化 剂， 维生 素 Ｃ为还原 剂 、 六 次 甲基 四胺 为配体 ， 利用 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ法 制 备 了苯 乙烯／ 丙 烯 酰 胺 共 聚物 ， 探 究 了苯 乙
领 域 的研究 ． 随着 Ａ Ｔ Ｒ Ｐ技 术 的不 断发展 ， Ａ Ｔ Ｒ Ｐ技术 在 自由基 可 控 聚合 制 备 多 功 能共 聚 物方 面 具 有很 强 的优势 ， 将是 未来 几 十年 内高分 子领 域研 究 的热 门课 题 之一 ．
苯 乙烯／ 丙烯 酰胺 聚合 物 ， 是 近 年 来 合成 的一 种 的新 型 聚 合 物 ， 其应 用 范 围广 泛 ， 因其 表 面有 酰 胺 修
丙烯酰胺的乳液聚合
丙烯酰胺的乳液聚合丙烯酰胺乳液聚合是一种重要的聚合反应，广泛应用于涂料、纺织品、胶粘剂等领域。
本文将从丙烯酰胺的性质、乳液聚合的原理、应用领域等方面进行介绍。
我们来了解一下丙烯酰胺的性质。
丙烯酰胺是一种无色、无味、无毒的液体，具有良好的溶解性和活性。
它具有高度的反应活性，能与许多物质发生聚合反应。
丙烯酰胺的聚合反应是由于其分子中的亲电基团与亲核基团之间的反应而发生的。
乳液聚合是一种以水为溶剂，通过乳化剂将丙烯酰胺分散在水中进行聚合的方法。
乳液聚合的原理是通过乳化剂将丙烯酰胺分散在水中形成乳液，然后加入引发剂，在适当的条件下触发聚合反应。
乳液聚合的过程中，乳化剂起到了稳定乳液的作用，使丙烯酰胺能够均匀分散在水中，避免了团聚和沉淀。
乳液聚合具有许多优点。
首先，乳液聚合过程中无需使用有机溶剂，减少了对环境的污染和操作的危险性。
其次，乳液聚合可以得到高分子量的聚合物，具有良好的物理性能和化学稳定性。
另外，乳液聚合可以控制聚合反应的速率和程度，得到所需的聚合物结构和性能。
丙烯酰胺乳液聚合在许多领域都有广泛的应用。
在涂料领域，丙烯酰胺乳液聚合可以用于制备高性能的水性涂料，具有优异的耐候性和附着力。
在纺织品领域，丙烯酰胺乳液聚合可以用于改善纺织品的柔软性、耐磨性和抗皱性。
在胶粘剂领域，丙烯酰胺乳液聚合可以用于制备具有高粘接强度和耐化学性的胶粘剂。
丙烯酰胺乳液聚合是一种重要的聚合反应，具有许多优点和广泛的应用。
通过乳化剂将丙烯酰胺分散在水中，可以得到高分子量的聚合物，具有良好的物理性能和化学稳定性。
丙烯酰胺乳液聚合在涂料、纺织品、胶粘剂等领域有着广泛的应用前景。
未来，随着科技的发展和人们对环境友好型产品的需求增加，丙烯酰胺乳液聚合技术将会得到更加广泛的应用和发展。
保水性聚丙烯酰胺增稠剂的合成及评价
保水性聚丙烯酰胺增稠剂的合成及评价陶蓉，崔伟，杨华，李瑞海(四川大学高分子科学与工程学院，成都610065)摘要：以高相对分子质量聚丙烯酰胺(PAM)和自制的低相对分子质量PAM进行复配实验，制备了具有优异保水性能的增稠剂，并研究了组分对其保水性能的影响规律。
实验结果表明：采用非离子型高相对分子质量PAM和低相对分子质量PAM复配，随低相对分子质量PAM中丙烯酸(AA)含量增加，保水性能逐渐提高，达到40%左右时保水效果最佳。
且其最适宜使用pH值为8左右。
关键词：保水性；增稠剂；聚丙烯酰胺；保水性测试0引言涂料的保水性是涂料的固有属性，指涂料施涂于一定介质表面保持其中游离水分不逸去的能力，其直接影响着施工操作的难易，以及施工墙面的质量。
涂料的保水性来源于涂料对游离水的亲和能力。
涂料中游离水分比较自由，易受外界因素影响而发生迁移，与墙面接触后，界面上的水分差异导致涂料水向墙面扩散，干燥时使游离水分子热运动加剧并使扩散速度加快，这些作用的结果都使游离水从涂料中逸去[1]。
为此，涂料的施工过程中往往需加入适量的保水剂。
保水剂是一种高分子电解质，在水或极性溶剂中电离产生许多离子基团，水分子进入网状结构后与这些离子以氢键键合而被吸附、牢固在网络内，由于网络具有弹性，因而可容纳大量水分子[2-4]。
目前市场上常用的保水剂主要有羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇等，但这些保水剂价格昂贵。
聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚而得聚合物的统称，工业上凡含有50%以上丙烯酰胺(AM)单体的聚合物都泛称PAM，它是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一[5]。
由于PAM结构单元中含有酰胺基，易形成水分子内和分子间氢键[6]，使PAM水溶液具有很高的黏度，很好的增稠、絮凝和流变调节的作用，以及使水性颜料体系的颜料取向优化，使得PAM成为目前建筑行业用涂料中性能优良的增稠剂。
但由于其与粘土表面的吸附是氢键和范德华力，在粘土上的吸附力较弱，保水性能受到一定的限制；而且单独的高相对分子质量PAM，泥浆的失水量不容易被控制住，粘土表面水化膜也太薄。
丙烯酰胺类聚合物合成方法研究进展_于涛
基金项目:黑龙江省自然科学基金重点项目(批准号:ZJ G0507)资助;＊通讯联系人,于涛,男,教授,研究方向为驱油用聚合物和油田应用化学,E -mail :yutao915@ ;丁伟,男,教授,研究方向为驱油用聚合物和油田应用化学,E -mail :din gwei40@ .丙烯酰胺类聚合物合成方法研究进展于 涛＊,李 钟,曲广淼,栾和鑫,杨 翠,童 维,丁 伟＊(大庆石油学院化学化工学院,大庆 163318) 摘要:丙烯酰胺类聚合物具有优异的增稠、絮凝、吸湿特性,是水溶性聚合物中重要的品种之一。
本文从水溶液聚合、分散聚合、反相悬浮聚合、反相微乳液聚合、胶束共聚合、双水相聚合、模板聚合、超临界CO 2中聚合、离子液体中聚合和活性 可控自由基聚合等方面对丙烯酰胺类聚合物的合成方法研究作了全面的总结,同时简要评述了各种合成方法的特点,认为反相微乳液聚合、离子液体中聚合及活性 可控自由基聚合等方法具备独特的优势,并对丙烯酰胺类聚合物今后的发展前景作出了预测。
关键词:丙烯酰胺;丙烯酰胺类聚合物;聚合;合成方法丙烯酰胺类聚合物是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物的统称[1]。
丙烯酰胺类聚合物是一类具有特殊功能的线形水溶性聚合物,已广泛应用于钻井驱油、水处理、造纸、纺织印染、冶金、土壤改良等诸多领域。
分子量大小在很大程度上决定着产品的用途及功能,高分子量的聚丙烯酰胺(105～107)对许多固体表面和溶解物质有着良好的粘附力,因而应用于增稠、絮凝、阻垢、采油及生物医学材料等领域;中等分子量的可用作造纸行业的纸张干燥剂;低分子量的则用作油墨分散剂。
目前,超高分子量聚丙烯酰胺应用于三次采油时,可有效地提高原油采收率(E OR ),这已成为国内外许多油田保持高产稳产的重大技术措施之一[2]。
目前,国内外在丙烯酰胺功能性单体、合成方法、引发方式等方面研究较多,本文详细综述了近年来丙烯酰胺类聚合物合成上的一些进展。
聚丙烯酰胺的合成及性能
２．５．３引发剂质量分数
从图９看出．随引发剂质量分数增加，Ｃ增
（１）
Ｊ｜｝＿Ａｅ枷７ 摩尔气体常数，８．３１４
大，而ＰＡＭ的帆降低。在自由基聚合中引发剂受
热分解产生自由基．自由基作为反应活性中心与 单体加成形成链自由基㈣。增大引发剂质量分数，
式中：丁为反应温度；Ｅ是活化能，为正值；Ｒ为
５
Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）。反应温度升高
ｏｆ ＰＡＭ
与０．２ ｍｏｌ／Ｌ冰乙酸，流速为１．０ ｍＬ／ｍｉｎ．标准试
ＴＧ分析 从图４看出：ＰＡＭ在１００℃左右开始失重。
失重率约为６％。这是小分子溶剂和体系未除净的
２结果与讨论
２．１
水及聚合物所吸附的水向外挥发所致｜９．１４１：ＰＡＭ失 重的第１阶段为１９０～３５０℃。欠重率约为１８％；第
２阶段为３５０～５００ ｏＣ，分解速率非常快㈣．失重率
０．１５４ １７８ ｎｍ，电压为３０ ｋＶ，电流为２０ ｍＡ。扫描
速率０．０６ ｏ／ｓ，扫描范围５０４００。热重（ＴＧ）分析采
用美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司生产的Ｐｖｒｉｓ ６型热重分 析仪，Ｎ，气氛，升温速率１０℃／ｍｉｎ。采用美国
ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司生产的Ｄｉａｍｏｎｄ型差示扫描量
热仪测定试样的玻璃化转变温度（珀，升温和降温
ＦＴＩＲ分析 由图２可以看出：３ １９９—３ ４３０ ｃｍ一为酰胺的
Ｎ—Ｈ键对称和不对称伸缩振动吸收峰ＩＳｌ：２
２ ９２６
８４７，
约为４０％；第３阶段为５００～７００℃。几乎完全分
解，失重率约为３３％。凶此，ＰＡＭ热稳定性较好。
ｃｍ－１处为亚甲基的Ｃ—Ｈ键对称和不对称
伸缩振动吸收峰嗍：ｌ ６６０ ｃｍ一处为Ｃ＝Ｏ键对称 伸缩振动吸收峰ｆ８ｔ州１Ｉ：ｌ ４４３ ｃｍ一处为酰胺的Ｃ—Ｎ
疏水缔合型增稠剂聚(丙烯酰胺—丙烯酸高级酯)的合成及增稠性能研究
大 了流体力 学体 积 ， 故具有较 好 的增 稠性 。 本文分 别 采 用 自制 的丙 烯酸 十 四酯 （ Ａ 、 烯 酸 十六酯 Ｔ ）丙 （ Ａ） 丙烯 酸 十八 酯 （】） 为疏 水 单体 ， 接 Ｈ 和 （ 作 Ａ 直 与丙烯 酰胺 （ Ｍ） 沉 淀 聚合 法制 备丙 烯 酰胺 一 Ａ 用 丙烯 酸 高级酯 共聚 物 ［ （ Ｍ—Ｔ ）Ｐ（ Ｍ—Ｈ ＰＡ Ａ， Ａ Ａ）
０ ０ｙ ａ ｒｌｎ ｄ － ａ ｒ ｌｔ ． Ｅ ｔｒ） ｆＰ ｌ （ ｃｙａ ｄ ｅ ｃｙａｅＨｉ ｓｅｓ
Ｈｙ ｒ ｐ ｏ ｉａｌ ｓ ｃａｉ ｇＣｏ ｏ） 螂 ｄ ｏ ｈ ｂｃ ｌ Ａｓｏ ｉｔｎ ｐ １ｒ ｙ ｎ
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ｅ ｈ ｓ ｅ ｎ ｔｅ ｒ ｆ ｎ ｈｐ ｅ ＾ ｎ ｈ ｄ ｏ ｈ ￣ｃ ｇ ｏ ｐ ａ ｄ ｃ ａ ｎ ｌｎ ｔ ｆ ｃ ｐ ｌｍｅｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ａ ｉ ｄ Ｏ ｈ ｄａ ｏ ｓ ｉｓ ｂ ｎ ｅ ｙ ｒ ｐ ｏ ｒ ｕ ｎ ｈ ｉ ｇｈ ｏ ｏ ｏｙ ｒ ｎ ｈ ｚ ｉ ｅ
维普资讯
１６～ ３
合 成 化 学 １ ４ 触 变 指 数 的 剥 定 ．
Ｖ 【ｌ ，０ ２ ｏ ｌ ０ ２０ ＿
与Ｄ ＭＦ配 成 １ ％ 的 溶 液 ， Ｂ （ 为 引 发 剂 ， ７ 以 Ｐ） 在 ８ ℃士１ ， 保护下 搅拌 进行共 聚反应 ， 应 ４ Ｏ ℃ Ｎｚ 反 ｈ 后过 滤 ， 甲醇 淋 洗 白色 固体 产 物多 次 以除 去未 用
Ｋｅ ｗｏｄ ：ａｒ ｌｍｉ ｏ ｏｙ ｒ ｃｙａｅｈ ￣ｅ￥ ｐ ａｅ ｔｖｓｏｉ ｙ ｒｓ ｃ ａ ｄ ｃ ｐ ｌｍｅ ；ａｒ ｌｔ ｉ ｈｅｔＦ；ａｐ ｒ ｎ ｉ ｓ ｙ；ｔｉｋ ｎｎ ｏ ｒ ｙ ｅ ｃ ｔ ｈｃ ｅ ｉｇｐ ｗｅ
丙烯酰胺共聚物乳液增稠剂的合成及性能研究
为有效说明合成的丙烯酰胺共聚物乳液的增稠性 能 , 实验测定了不同浓度聚合物的水溶液黏度 , 并与 类似的进口产品聚合物 A 在相同条件下的增稠性能 进行了比较 , 结果如图 1所示 。
图 1 聚合物质量分数对聚合物水溶液黏度的影响
Fig11 Effect of polymer content on viscosity of aqueous solution of po lym e r
·157·
研究与开发 日 用 化 学 工 业 第 38卷
从图 1可以看出 , 丙烯酰胺共聚物乳液和进口聚 合物 A 都具有高效的增稠性能 , 当聚合物质量分数 达到 1%时 , 水溶液的黏度已达到 100 Pa · s, 呈现 黏稠的膏体状态 , 完全失去流动性 。在聚合物低质量 分数 ( < 017% ) 下 , 丙烯酰胺共聚物乳液的增稠性 能略低于 进 口 商 用 聚 合 物 A , 而 当 w (聚 合 物 ) > 017%时 , 丙烯酰胺共聚物乳液的增稠性能要明显优 于进口商用聚合物 A。
水相和油相配制完成后将水相加入到油相过强烈搅拌配制成稳定的单体乳液然后将其转移到配有搅拌桨温度计和氮气管的启搅拌通氮气30min后以一定的速度滴加质量分数为2的亚硫酸氢钠水溶液20单体总质量的0106控制滴加速度使反应温度逐步升高到45然后控温在45下反应
第 38卷第 3期 2008年 6月
Syn thesis of acrylam ide copolymer th ickener by emulsion polymer iza tion and its performance
WANG Fei, YUAN L i - xin, ZHANG Ruo - xin ( Guangzhou Tinci H igh - Tech M aterial Co. , L td. , Guangzhou 510760, China)
丙烯酰胺(AM)共聚物研究进展
丙烯酰胺（AM）共聚物研究进展丙烯酰胺(AM)单体的均聚物或共聚物是一类重要的水溶性聚合物，因其具有絮凝、增稠和表面活性等性能，可广泛用于造纸、纺织、印染、水处理、选矿、油田化学等领域。
尤其是通过引入具有特殊结构的AMPS单体，使聚合物的应用性能得到了进一步的提高，从而使水溶性聚合物的研究迈上了一个台阶．1、聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺类包括聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺，主要用作造纸、水处理、选矿和油田化学品，其中消耗量最大的是三次采油领域，有关资料表明，我国可大规模工业化的聚合物驱油以提高原油采收率的适宜地质储量有43.6×lO5kt，按平均提高采收率8.6%计，能增加可采储量达3.8×lO5kt，需要聚合物2.24×lO3kt.日前国内有50-60家企业生产聚丙烯酰胺，规模大小不等，其中规模较大的是焦作亿生化工厂，大庆油田化学助剂厂、广州化工部聚丙烯酰胺工程技术中心、江西农科化工有限公司、河北京冀油田化学公司和胜利长安实业公司，生产能力已超过60kt/a，基本能满足国内需要，但高质量的品种尚需从国外进口，故今后应把重点放在开发用于三次采油的高质量产品上（如提高产品的相对分子质量、耐温抗盐性和溶解性等）。
两性离子聚丙烯酰胺也是今后发展的方向，目前焦作亿生化工正在新建年产万吨聚丙烯酰胺生产线，在200t/a的中试装置上已经生产出高相对分子质量的产品。
2、丙烯酰胺多元共聚物由于丙烯酰胺均聚物在使用性能上的局限性，使得丙烯酰胺多元共聚物有了大的发展，该类共聚物在油田开发中有广泛的市场，仅作为钻井液处理剂的消耗量就近60kt/a，是20世纪80年代发展起来的一类重要的钻井液处理剂，目前有20多种型号近百种产品。
2、1 钻井液用丙烯酰胺类聚合物20世纪70年代以来，丙烯酰胺类聚合物作为钻井液的絮凝和包被剂而在钻井液中广泛应用，并逐渐发展成为一种低固相不分散钻井液体系，从而有效地控制了地层的造浆，大大地提高了井壁稳定性，在提高钻井速度方面也收到了显著的效果。
丙烯酰胺共聚物及其性能研究的开题报告
水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物及其性能研究的开题报告一、研究背景丙烯腈和丙烯酰胺是重要的高分子材料，在纺织、塑料、涂料、粘合剂等领域具有广泛的应用。
丙烯腈具有优异的物理性能和化学稳定性，但由于其脆性较大，在低温条件下易发生裂纹。
而丙烯酰胺具有较好的柔性和张力性，但其稳定性较差，容易分解。
因此，将丙烯腈和丙烯酰胺进行共聚可以充分利用两种单体的优点，制备具有较好性能的共聚物。
水相沉淀法是一种常用的制备高分子复合材料的方法，其具有制备粒径小、分散性好、反应温度低、环境友好等优点。
本文拟采用水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物，并对其性能进行研究，探讨制备工艺和材料性能之间的关系。
二、研究目的本文旨在通过水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物，在此基础上对其物理性能、化学稳定性、热稳定性等进行研究，探讨制备工艺与材料性能之间的关系，为制备更好的丙烯腈/丙烯酰胺共聚物提供一定的理论基础和实验依据。
三、研究方法1.实验材料丙烯腈、丙烯酰胺、过硫酸铵、无水氢氯酸、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、纯水等。
2.制备方法将一定量的丙烯腈和丙烯酰胺分别溶解于纯水中，并添加一定量的PVP作为稳定剂，形成共混液。
接着将共混液加入含有过硫酸铵的水溶液中，使得共混液在反应中迅速凝结沉淀。
将沉淀物取出，洗涤、干燥后得到丙烯腈/丙烯酰胺共聚物。
3.表征方法采用红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、热重-差热分析（TG-DTA）、扫描电镜（SEM）等方法对制备的丙烯腈/丙烯酰胺共聚物进行表征并分析性能。
四、研究意义本文采用水相沉淀法制备丙烯腈/丙烯酰胺共聚物，对制备工艺进行优化并对材料性能进行研究，可为制备新型高分子材料提供一定的参考和支持。
此外，制备的丙烯腈/丙烯酰胺共聚物不仅具有一定的工业应用价值，而且也有潜在的生物医用价值，具有广阔的应用前景。
乳液型聚丙烯酰胺是种常用的高分子合成材料
乳液型聚丙烯酰胺是种常用的高分子合成材料聚丙烯酰胺(Polyacrylamide)，简称PAM，是一种常用的高分子合成材料，具有广泛的应用领域。
乳液型聚丙烯酰胺拥有许多特性。
例如它具有优异的吸水性能，能够在水中迅速吸收大量的水分。
其次，具有良好的增稠性能，能够有效增加液体的黏度，提高产品的稳定性。
此外，还具有优秀的乳化性能，能够将油水分散体系中的油相分散为细小的油滴，有利于提高乳液的稳定性和应用性能。
在纺织品行业中被广泛应用于织物的整理和加工过程中。
由于其优异的吸水性能和增稠性能，能够使织物更加柔软、光滑，并能提升织物的耐磨性和抗静电性能。
其次，还被广泛应用于油田开发和石油开采领域。
它可以作为驱油剂，提高油井的采油率，并能够减少石油开采过程中的能源消耗和环境污染。
使用乳液型聚丙烯酰胺的一般步骤：1.确定用途：先确定您使用的具体用途。
例如，是用于水处理中的絮凝剂、沉淀剂，还是用于增稠剂、胶凝剂等。
2.稀释：根据具体的使用要求，将按照所需浓度稀释。
通常，将与水按照一定比例混合，搅拌均匀。
3.混合和搅拌：将稀释后的溶液加入目标处理系统或容器中。
在加入之前，确保目标处理系统或容器已经清洁，并根据实际情况调整pH值、温度等参数。
4.搅拌和混合：使用适当的搅拌设备或方法，将溶液充分搅拌和混合，以确保其均匀分散在处理系统中。
5.反应和沉淀：根据具体的使用要求，让与目标处理系统中的污染物或悬浮物发生反应。
可以通过吸附、凝聚或沉淀等方式与污染物结合，从而实现水处理、油田开发或纸浆和纸张工业中的目标效果。
乳液型聚丙烯酰胺的开发和应用仍有许多潜力待挖掘。
随着人们对可持续发展的追求和环境保护意识的增强，它正逐渐受到关注。
未来，可以通过探索新的制备工艺和调控分子结构，开发出具有更好性能和更广应用范围的产品。
此外，还可以通过与其他功能性材料的复合，为推动产业升级和改善人民生活质量发挥更大的作用。
缔合型丙烯酸酯乳液增稠剂的合成与性能研究的开题报告
缔合型丙烯酸酯乳液增稠剂的合成与性能研究的开题报告
一、研究背景和意义：
缔合型丙烯酸酯乳液增稠剂是一种常用的涂料助剂，具有优异的增稠和乳化性能。
在涂料配方中加入适量的增稠剂，能够降低涂料流动性，提高涂料凝聚性，从而增强
涂膜厚度和表面光泽度，提高涂层质量。
因此研究缔合型丙烯酸酯乳液增稠剂的合成
与性能对于优化涂料配方、提高涂料品质具有重要意义。
二、研究内容和技术路线：
1. 合成缔合型丙烯酸酯乳液增稠剂：
利用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和丁二酸二丁酯等原料经过聚合反应合成缔合型丙烯酸酯乳液增稠剂。
2. 确定增稠剂的最佳用量：
利用旋转粘度仪对不同浓度的增稠剂进行粘度测试，确定增稠剂的最佳用量。
3. 研究增稠剂的稳定性：
利用圆盘式粘度计研究增稠剂的稳定性，探究温度、pH值、盐浓度等因素对增
稠剂稳定性的影响。
4. 探究增稠剂的加入对涂料性能的影响：
研究增稠剂的加入对涂料流变性能、粘着力、耐水性、耐候性等性能的影响。
三、预期研究结果：
本研究预期合成出性能优异的缔合型丙烯酸酯乳液增稠剂，并探究其在涂料中的应用效果和加入对涂料性能的影响，为涂料配方的优化和涂层质量的提高提供指导和
参考。
丙烯酰胺类单体的乳液聚合
丙烯酰胺类单体的乳液聚合丙烯酰胺类单体的乳液聚合是一种重要的合成方法，其中丙烯酰胺作为一种优秀的单体，具有良好的物理和化学性质，广泛应用于合成高分子材料的领域。
本文将对丙烯酰胺类单体的乳液聚合进行详细的介绍和讨论。
第一部分：乳液聚合概述乳液聚合是一种重要的合成方法，其基本原理是通过溶剂的作用，使单体在乳液中均匀分散，并在适当的条件下发生聚合反应。
相较于传统的溶剂聚合方法，乳液聚合具有许多优点，如操作简便、反应条件温和、产物纯度高等。
第二部分：丙烯酰胺类单体的乳液聚合机理乳液聚合的关键是乳化剂的选择和聚合条件的控制。
对于丙烯酰胺类单体来说，乳化剂主要是阴离子型表面活性剂，如十八烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等。
这些乳化剂可以使单体在水相中形成稳定的乳液，并保持较高的分散度。
聚合过程中，丙烯酰胺单体会与引发剂反应，生成自由基，从而引发聚合反应。
引发剂的选择是乳液聚合的关键，目前常用的有过硫酸铵、过硫酸钾等。
此外，还需要考虑温度、pH值等因素对聚合反应的影响。
第三部分：丙烯酰胺类单体的应用丙烯酰胺类单体乳液聚合产生的聚合物在各个领域具有广泛的应用。
其中，丙烯酰胺-丙烯酸共聚物被广泛应用于颜料、涂料、油漆等领域；丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚物具有优异的吸水性能，可用于水凝胶、医疗材料等领域；丙烯酰胺-甲基丙烯酸甲酯共聚物可用于纺织品、纸张等领域。
第四部分：丙烯酰胺类单体的乳液聚合的优缺点乳液聚合具有以下优点：(1) 可在水溶液中进行，无需使用有机溶剂，符合环保要求；(2) 操作简便，适合工业化生产；(3) 聚合过程中可以控制聚合物的粒径和分散度，可以调节聚合物的性质。
然而，乳液聚合也存在一些限制性因素：(1) 乳化剂的选择和使用方法比较复杂，需要进一步优化和探索；(2) 聚合物的分散度和分子量分布范围较广，有待进一步改进。
结论丙烯酰胺类单体的乳液聚合是一种重要的合成方法，其通过选择适当的乳化剂和聚合条件，可以得到分散性好、稳定性高的聚合物。
丙烯酰胺改性丙烯酸酯乳液的合成及性能研究
丙烯酰胺改性丙烯酸酯乳液的合成及性能研究
金旭;甘华华;胡宗超;段芳勇;王彩红;鲁圣军
【期刊名称】《胶体与聚合物》
【年(卷),期】2013(31)4
【摘要】通过预乳化半连续法制备了丙烯酰胺(AM)改性的丙烯酸酯乳液,探讨了功能单体AM用量对丙烯酸酯乳液和乳液胶膜性能的影响。
结果表明:当AM用量为单体质量的1.0%时,乳液及乳液胶膜的综合性能最好。
此时,功能单体AM改性的丙烯酸酯乳液聚合稳定性和转化率有所提高;乳液胶膜的力学性能有较大幅度的提高,吸水率有一定程度的降低。
【总页数】4页(P150-153)
【关键词】丙烯酸酯乳液;丙烯酰胺;改性;性能
【作者】金旭;甘华华;胡宗超;段芳勇;王彩红;鲁圣军
【作者单位】贵州大学化学与化工学院;贵州大学材料与冶金学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ316.334
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丙烯酸酯乳液增稠机理的研究
丙烯酸酯乳液增稠机理的研究增稠剂1 引言聚合物乳液中引入羧基可赋予聚合物乳液多种特性，如提高涂膜对基材的附着力等[1]。
而含羧基单体的引入，其明显的增稠效果，影响着乳液的流变性等性能。
目前，国内外许多学者对乳液增稠的机理进行了研究。
Muroi[2]和Verbrugge[3]分别研究了丙烯酸乙酯- 丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯- 丙烯酸乙酯- 甲基丙烯酸等乳液共聚体系的碱增稠现象。
刘凤岐等人[4]研究了苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸乳液共聚体系的不同溶胀乃至溶解变化和碱增稠效应。
关于含羧基乳胶粒子体系的碱增稠机理,一般认为是由乳胶粒子的溶胀乃至溶解等一系列变化所致。
2 实验部分2.1 原料丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、醋酸乙烯(VAc)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、丙烯酸(AA)均为工业级，成都永亮化工有限责任公司;MS-1，自制;OP-10(聚乙二醇辛基苯基醚，非离子型)，自制;氢氧化钠、过硫酸铵(APS)、氨水均为分析纯，成都科龙化工试剂厂;蒸馏水，自制。
2.2 乳液制备采用种子滴加法制备共聚物乳液。
在配置有可调速搅拌器、冷凝管等的四口瓶中，加入适量的蒸馏水、全部乳化剂、部分混合单体和氢氧化钠溶液，充分搅拌使之乳化，升温至80?，加入部分引发剂溶液引发反应，待乳液变蓝，不再产生回流，开始滴加剩余的引发剂溶液和混合单体，温度保持在(81,83)?(引发剂要在单体后滴加完毕)，滴加完毕，升温至(85,88)?，保温40min，待单体充分反应，最后降温至50?以下出料，以80 目分样筛进行过滤，用氨水调节pH 值到7.0左右。
2.3 性能测试粘度的测定:在室温下用涂4,杯粘度计测量粘度。
凝胶的测定:用凝胶率表示。
钙离子稳定性:在10mL试管中，用滴管加入5mL乳液，然后加入5% 的CaCl2 溶液1mL，混合均匀，在室温下放置48h，观察其有无沉淀、絮凝、分层等现象。
若无，则表示钙离子稳定性通过。
稀释稳定性的测定:用蒸馏水将乳液试样稀释至不挥发物的质量分数为3%，用量筒量取100mL 该稀释液，密封好后静置72h，测定其上层澄清液体积和底部沉淀物的体积。
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113 聚合物乳液中聚合物含量的测试
500 mL 烧杯中加入 300 mL 丙酮 , 用一次性滴 管 , 称取 10 g左右丙烯酰胺共聚物乳液或聚合物 A , 呈线状加入烧杯中 , 静置 30 m in, 用玻璃棒将析出的 固体颗粒碾碎 , 继续静置 2 h后 , 抽滤 , 用干净的丙 酮清洗数次 , 将得到的固体粉末在 105 ℃烘箱中干燥 2 h, 最后称重 、计算该乳液的聚合物含量 。
Syn thesis of acrylam ide copolymer th ickener by emulsion polymer iza tion and its performance
WANG Fei, YUAN L i - xin, ZHANG Ruo - xin ( Guangzhou Tinci H igh - Tech M aterial Co. , L td. , Guangzhou 510760, China)
近年来 , 水溶性高分子在很多领域得到了广泛的 应用 , 如石油开采 、水处理 、油漆和化妆品等 。在化 妆品领域中 , 水溶性高分子可作为成膜剂 、定形剂 、 悬浮剂 、分散剂和增稠剂使用 [ 1 ] 。早期作为增稠剂 使用的水溶性高分子主要为天然水溶性高分子或半合 成水溶性高分子 , 如瓜尔胶 、纤维素及其改性物等 。 一般而言 , 这类物质的产量和质量受气候的影响较 大 , 且易滋养细菌 , 而合成水溶性高分子增稠剂具有 质量稳定性好和增稠效率高的优点 , 并且可以通过分
油相的配制 : 在 2 L 烧杯中加入 369 g ISOPAR M 和 43 g Span80, 搅拌溶解 。
水相和油相配制完成后 , 将水相加入到油相 , 通 过强烈搅拌配制成稳定的单体乳液 , 然后将其转移到 配有搅拌桨 、温度计和氮气管的 2 L 四口烧瓶中 , 开 启搅拌 , 通氮气 30 m in后 , 以一定的速度滴加质量 分数为 2%的亚硫酸氢钠水溶液 20 g (单体总质量的 0106% ) , 控制滴加 速 度 , 使 反 应 温 度 逐 步 升 高 到 45 ℃, 然后控温在 (45 ±1) ℃下反应 。最后加入过 量的引发剂进行残留单体的消除反应 。聚合完成后将 体系温度降低到室温 , 加入 48 g反相剂 AEO7 , 搅拌 均匀 , 以加快乳液在水中的反相时间 。
115 聚合物乳液反相时间的测试
在 500 mL 烧杯中加入 300 mL 去离子水 , 将搅拌 桨的转速调节为 500 r/m in, 然后将 3 g乳液一次性加 入 , 记录开始加入乳液到旋涡消失所用的时间 , 将此 时间标记为聚合物乳液的反相时间 。
2 结果与讨论
211 丙烯酰胺共聚物乳液的增稠性能
112 丙烯酰胺共聚物乳液增稠剂的制备
水相的配制 : 向装有 235 g去离子水的 2 L 烧杯 中加 211 g AM 和 410 g AM PS, n (AM ) ∶n (AM PS) = 3∶2, 搅拌溶解 , 用质量分数 32%的 NaOH 水溶液将 体系 中 和 为 中 性 , 使 其 中 的 AM PS 完 全 转 化 为 SAM PS, 最 后 加 入 01534 g MBA (单 体 总 质 量 的 0108% ) , 210 g异丙醇 (单体总质量的 013% ) 和 012 g过硫酸铵 (单体总质量的 0103% ) 。其中单体 总质量以 AM 和 SAM PS质量的总和计 。
1 实验部分
111 主要试剂和仪器
丙烯酰胺 (AM ) , 工业级 , 山东淄博张店东方 化学股份有限公司 ; 2 - 丙烯酰胺基 - 2 - 甲基丙磺酸 (AM PS) , 特优级 , 山东联盟化工 ; ISOPAR M (溶 剂油 ) , 工业级 , 埃克森美孚公司 ; 过硫酸铵 , 分析 纯 , 广州化学试剂厂 ; 亚硫酸氢钠 , 分析纯 , 广州化 学试剂厂 ; Span80, 工业级 , 有利凯玛公司 ; 烷基聚 氧乙烯 (7) 醚 (AEO7 ) , 工业级 , 广州市盛强化工 有限公司 。JB90 - D 型强力电动搅拌机 , 上海标本模 型厂 ; DHL - A 型电脑恒流泵 , 上海精科实业有限公 司 ; JB - 2型恒温磁力搅拌器 , 上海雷磁新泾仪器有 限公司 ; FJ - 200 高速分散均质机 , 上海标本模型 厂 ; B rookfield RVT旋转黏度计和 B rookfield R / S p lus 流变仪 , 美国博力飞公司 。
为有效说明合成的丙烯酰胺共聚物乳液的增稠性 能 , 实验测定了不同浓度聚合物的水溶液黏度 , 并与 类似的进口产品聚合物 A 在相同条件下的增稠性能 进行了比较 , 结果如图 1所示 。
图 1 聚合物质量分数对聚合物水溶液黏度的影响
Fig11 Effect of polymer content on viscosity of aqueous solution of po lym e r
·157·
研究与开发 日 用 化 学 工 业 第 38卷
从图 1可以看出 , 丙烯酰胺共聚物乳液和进口聚 合物 A 都具有高效的增稠性能 , 当聚合物质量分数 达到 1%时 , 水溶液的黏度已达到 100 Pa · s, 呈现 黏稠的膏体状态 , 完全失去流动性 。在聚合物低质量 分数 ( < 017% ) 下 , 丙烯酰胺共聚物乳液的增稠性 能略低于 进 口 商 用 聚 合 物 A , 而 当 w (聚 合 物 ) > 017%时 , 丙烯酰胺共聚物乳液的增稠性能要明显优 于进口商用聚合物 A。
子 。实验以丙烯酰胺和 2 - 丙烯酰胺基 - 2 - 甲基丙 磺酸钠 ( SAM PS)作为共聚单体 [ 4, 5 ] ,采用反相乳液聚 合法合成微交联型丙烯酰胺 /2 - 丙烯酰胺基 - 2 - 甲 基丙磺酸钠共聚物乳液 ,研究该聚合物乳液的溶解性 能 、增稠效率和耐电解质性能 ,并与进口商用聚合物 A (交联型聚丙烯酰胺乳液 )进行各项性能的对比 。
摘要 : 以丙烯酰胺 (AM ) 和 2 - 丙烯酰胺基 - 2 - 甲基丙磺酸钠 ( SAM PS) 为聚合单体 , N , N ′- 亚甲基双丙烯酰胺 (MBA ) 为交联剂 , 采用反相乳液聚合法 , 合成了微交联型丙烯酰胺共聚物乳液 。当 n (AM ) ∶n ( SAM PS) = 3∶2, MBA 为单体总质量的 0108% , 过硫酸铵为单体总质量的 0103% , 异丙醇为单体总质量的 013% , 亚硫酸氢钠为单体总质量 的 0106%时 , 合成产物具有优良的增稠性能和耐电解质性能 。测试结果表明 , 质量分数 1%的聚合物水溶液黏度大于 110 ×105 mPa·s, 质量分数 112%的聚合物水溶液在质量分数 011%氯化镁和氯化钠存在时的黏度保持率分别为 32176%和 24166%。另外该聚合物乳液的残留丙烯酰胺 2 mg/ kg, 反相时间 15 s。 关键词 : 化妆品添加剂 ; 丙烯酰胺共聚物 ; 增稠剂 ; 反相乳液聚合 中图分类号 : TQ658 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 1803 (2008) 03 - 0156 - 04
212 水溶液 pH 值对丙烯酰胺共聚物乳液增 稠性能的影响
114 聚合物水溶液的配制和黏度测量
在 500 mL 烧杯中加入一定量的去离子水 , 在搅 拌状态下一次性滴加一定量的聚合物乳液 , 搅拌约 10 m in～15 m in, 使其充分溶解 。若测试电解质对水 溶液黏度的影响 , 则电解质在聚合物的水溶液配制完 成后加入 ; 若测试不同 pH值条件下聚合物水溶液黏 度 , 则先将去离子水调节到相应的 pH 值后再进行聚 合物水溶液的配制 。除流变仪测量数据外 , 所有黏度 值均由 B rookfield RVT旋转黏度计在 5 r/m in测得 。