高分子量阳离子聚丙烯酰胺的性能检测

否则结 果是不可靠 的， 这是该方法 中误 差最大
的根源。
３２ 对共聚法 合成 的高分子量 ｃ ＡＭ阳 ． Ｐ 离子化度 （ 或电荷密度） 的考察
３２． 高分子量 ＣＰＡＭ阳离子化 度的测 ． １
２实验 部分
２ １实验原料及药品 ． 聚乙烯 醇硫酸钾 （ Ｖ Ｋ） 国产 Ｐ Ｓ ： 聚二烯丙基二 甲基氯化 铵（ Ｄ ＭＡ ） Ｐ ＡＤ Ｃ： 团， 得到 具 有不 同分 子 量和 不 同 电荷 密度 德 国Ｍｆｔｋ 可 ｉ ｅ 公司生产 ， 的产品。 实验采用 的是 水溶液 自 本 由基共聚合 ２ ２实验过 程 ． 工艺， 因此 涉及到 阳离子 化试 剂的选 择 。 目前 ２ ２ １ＮＭＲ、 Ｔ Ｉ 用待测样 品的处 理 ．． Ｆ Ｒ 可供选择 的 阳离子化 试 剂大 多为带 有 季铵 基 将 以 水 溶 液 形 式 存 在 的 聚丙 烯 酰 胺 样 团的物质． 中３ 氯～２ 羟丙基三甲基氯化 其 一 品， 复用 丙酮洗 涤， 反 去除 溶液 中的 杂 质。 最 铵【 、（ ） ｌ 甲基 丙烯酰 氧乙基三甲基氯化铵 （ 】 简 后在常温下晾干， 待测。 称 ＤＭ ） ２及二 甲基二烯 丙基氯 化铵 （ Ｃ 【 】 简称 ２ ２ ２胶体滴 定用待测样品的处理 ．． ＤＭ ＤＡＡＣ ）等是 近几年研究较 多的几种 阳离 将 以 水 溶 液 形 式 存 在 的 聚丙 烯 酰 胺 样 子化试剂。 品， 用容量瓶 稀释至 所需 要的浓 度， 每次 用移 本实验 中选 用Ｄ 作为阳离子 单体 ＭＣ 液管 移取 １ｍｌ 的 塑料测 量池 内， ０ ＣＤ 于Ｐ 用标 １ ． ２性能 检测方法【 ３ 】 准滴定液 测量。 本实验 合成高聚 物 的电荷 密度 采用胶 体 ２ ３实验分析方法 ． 滴定 法测定。 胶体滴定技 术是由日本学者 寺山 ２ ３１ Ｃ Ａ ．． Ｐ Ｍ的结构 分析： 宏于ｌ ４ 年发明 ， ９８ 以后 经多方研究 和开 发， 使 采用核磁共振 技术 。 之 成为适应广泛Ｐ Ｈ值范 围的 最简单 的高分 子 ２３２ ．． ＣＰ ＡＭ的电荷密度或 阳离子化度 电解 质的定量 方法 。 胶体 滴定是一种测 定水溶 的测 定： 液中带电聚合电解 质的滴定 方法 。 电 荷密 度 的计 算按 下 式进 行 ： 电荷 密度 １２ １胶 体滴定原理 ．． （ ｑｇ ｍｅ ／ ）＝ 胶 体滴 定基 于带 正电 与带负 电的聚 合电 式中： ｍ 解 质之 间可发 生反应 ， 聚合电解质 由于带 电荷 Ｃ— ＶＳ Ｐ Ｋ标 准溶液 的 电荷密度 ，ｌ ｑ Ｉｅ ／ ｌ 而在 水溶液中保持稳定 ， 如果它们的电荷 被带 ｍ ｌ ； 相反电荷的 聚合电解质所 中和 ， 聚合电解 质就 Ｖ 消耗 Ｐ Ｓ 溶 液的体 积， ； 一 ＶＫ ｍｌ 会趋 于相 互结 合， 并最终 生成 沉淀 。 以， 所 把 ｍ一 ０ ｌ １ｍ 待测 聚合 电解质溶 液 所含 样品 种 阳离子 聚合 电解质的 溶液 加 入 到另一种 量， 。 ｇ 阴离子聚合电解质的 溶液 中时， 反应 将以电 荷 阳离子 化度按下式计算行 ： 化学 计量进行。
ｐ 值大 干７ Ｈ 的碱 性范 围内。
实验中， 胶体滴 定通常是 用标 准 阳离子或 阴离子 的聚合物滴定 样品 ， 这些聚合物 含有与 样品带相 反电荷的物质进行反应 ， 形成一对一 的电荷复合体 ， 用终点指 示剂或相 关仪器来 使 判定滴定终点。 终点时 添加的滴定 电荷的量正 好等于样品中电荷相 反的溶 解电荷的量。 １ ． Ａ 流动电流的测定 ．３ Ｃ ２ 流 动电流 的测 定是在 一个 细小 的狭 缝中 进行 的， 将水溶 液样 品装入测量 池 ， 在范 德华
阳 离子 化 度 ％ （ 尔 比 ） ＝ 摩
×ｌ】％ （ ０
式中： Ｎ—Ｐ Ｋｔ ＶＳ ￣液的浓度 ， ｌ １ ｍｏ／ ｌ
Ｖ 样品消耗的Ｐ Ｓ 溶液 的体积 ， ； Ｖ Ｋ ｍｌ Ａ一样 品 中丙 烯 酰 胺 单 体 的 摩 尔 数 ，
ｍｏ ｝ ｌ
Ｂ 样品中阳离子单体的摩 尔数 ， ｏ 。 ｏ ｔｌ ３结果 与讨论 ３ １ 高分 子量阳 离子 聚丙烯 酰 胺的核 磁 ．
１引 育
利 用 粗略 估 算 法 ， 以 知 道 ｌ４ ９ ９ ｐ 可 ７ ． ８ ｐ ｍ和 ２ ４ ５ ２ ｐｍ的 峰面 积之 比 与实验的 理 论值 ５ ．５ｐ ２ ３ 基本一致 。 ．３ 从以上这 些信息也可以说明该
聚合方法 是成功的。
对于 高分子量聚合物 的性 能检测 ， 首先要 搞清 楚该 高聚物 的简 单聚合工艺 以 及所带 的 各种 基团。 这将有利于检测 工作的顺利进行。 １１阳离子化试 剂的选择 ． 采 用不 同的 聚合工 艺 ， 引入不 同 的 官能
力的 作用下， 高分 子胶 体状的 溶解电荷载 体优 共振 谱图分析 先吸 附在测 试室 和活塞 的表面 ， “ 而 反离子” １４９ ９ ｐ 峰 表征ＡＭ单体中酰胺 基上 ７ ．８ｐ ｍ （ 胶体表 面聚集的相 反电荷离子） 持相对 自 保 的碳 ， ５ ．５ｐ ｍ、 ２ １５ ｐ ［ ２ ５ ０ ｐ ２ ４ ５２ ｐ ９ ．８ ｐ ｍ￣１ ．７ ｐ ｍ ６ 由。 这样可以利 用振 荡活塞迫使样 品液 来回通 峰分 别表征ＤＭ 单体 中酯基 （ — ＝ ） 的 ｃ Ｏ Ｃ Ｏ 上 过细 小狭 缝 ， 生剧 烈的水流 。 流带 走了自 产 水 碳、 Ｏ—ＣＨ２ 基上 的碳和 ＣＨ２ 一Ｎ＋基上的碳 。
的影响 ｐ 值对 自制的Ｃ 自制ｃＰ ＡＭ的电 荷密 度逐渐减 少， 尤其是在Ｐ Ｈ值大于７ 的碱性 范围 内。 虽然共聚 的季铵 型Ｃ Ａ Ｍ电荷密度随Ｐ Ｐ Ｈ
值的 增加 逐渐减 少， 但即使Ｐ 为９ 仍 保 Ｈ值 时， 持其一定的正电性 。
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ＦＯ Ｒ ＴＵ ＮＥ Ｏ Ｒ［Ｄ Ｗ ２０１ ０
离子化度和 合成 时的理论 值相差很小 ， 说明采 用共聚的方法合 成Ｃ Ａ Ｐ Ｍ是可行的 。 ４ ４ ＡＭ以溶 液 形式 存放 时， 电荷 ． Ｃ Ｐ 其 密度 随 放 置时 间的 延长 逐 渐 下 降 。 ＰＨ值对 Ｃ ＡＭ的 电荷密 度影 响也 很大， 着ｐ 值的 Ｐ 随 Ｈ 增 加， ＡＭ的电荷密度 逐渐减少， Ｃ Ｐ 尤其是在
｜ 技 回程 术
高分子量阳离子聚丙烯酰胺的性能检测
杨丽华 大庆炼化公司质量检验部聚合物检验一站
由的 “ 反离子” 使 之脱离胶 体物 质， 样 “ ， 这 反 离子” 在内置 电极上 便产生了 动电流。 流 使用ＡＣ 流动 电流 法来确定胶 体滴定的终 点， 一个最重要的 问题 就是需要 绝 对的清洁，
４结论 ４ １运用核磁共振技 术 ， ． 对高 分子量阳离
子聚丙烯酰 胺的结构进 行检测。 表征 其相关 均 基团的存在 ， 而且单体间的 比例 基本与理论上
的一致。 ４２ 胶体滴 定法操作 简单 、 ． 快速 、 准确性
高、 本低， 用广泛ｐ 成 适 Ｈ范围测定聚合电解质 的电荷密度。 ４３ 采用胶体滴 定法测定的 Ｃ ＡＭ的阳 ． Ｐ
一 一 一
定 采 用胶体 滴定法测 定的 Ｃ ＡＭ的阳离子 Ｐ
化 度 和合 成时 的理 论 值相 差很 小 。 关于 测定 Ｃ ＡＭ的电荷密度， Ｐ 对比文献［ 中介绍的 硝酸 ４ 】 银滴定氯离子的 方法， 胶体 滴定法操作 简单 、 快速 、 且适用测定 的ｐ 而 Ｈ值范围很广； 硝酸 而 银滴 定氯 离子 的 方法步 骤繁 琐， Ｈ适 用范围 Ｐ 窄。 ３２ ２ ｐ 值对高分子 量Ｃ ＡＭ电荷密度 ．． Ｈ Ｐ