丙烯酰胺在离子液体中的分散聚合研究.pdf

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1、第４４卷第１期应用化工Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．１２０１５年１月ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＪａｎ．２０１５丙烯酰胺在离子液体中的分散聚合研究１１２１１１陈晓，李彤，李凤，杨月静，许军，武玉民（１．青岛科技大学化工学院，山东青岛２６６０４２；２．青岛市海泊河污水处理厂，山东青岛２６６０２１）摘要：以丙烯酰胺为单体，偶氮二异丁腈为引发剂，在离子液体１丁基３甲基四氟硼酸盐中采用分散聚合技术制备了稳定的聚丙烯酰胺分散体系。考察了单体浓度、引发剂用量、聚合温度、聚合时间等因素对分散体系的影响。结

2、果表明，丙烯酰胺分散聚合的最佳工艺条件为：聚合时间１０．０ｈ，反应温度７０℃，单体浓度１．６ｍｏｌ／Ｌ，引发剂用７量２．０％（占单体的质量分数）。得到的聚丙烯酰胺相对分子质量高达１．０５×１０ｇ／ｍｏｌ，且水溶性良好。并通过红外光谱（ＩＲ）对产品结构进行对比分析，确定了其结构。关键词：离子液体；丙烯酰胺；分散聚合；表征＋中图分类号：ＴＱ０５０．４２５文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－３２０６（２０１５）０１－００６１－０４Ｓｔｕｄｙｏｎｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｃｒｙｌａｍｉ

3、ｄｅｉｎｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ１１２１１１ＣＨＥＮＸｉａｏ，ＬＩＴｏｎｇ，ＬＩＦｅｎｇ，ＹＡＮＧＹｕｅｊｉｎｇ，ＸＵＪｕｎ，ＷＵＹｕｍｉｎ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０４２，Ｃｈｉｎａ；２．ＱｉｎｇｄａｏＨａｉｂｏｈｅＳｅｗａｇｅＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔａｂｌｅｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ（

4、ＰＡＭ）ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｖｉａｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｕｓｉｎｇａｃｒｙｌａｍｉｄｅ（ＡＭ）ａｓｔｈｅｍｏｎｏｍｅｒ，２，２′ａｚｏｂｉｓ（２ｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐｉｏｎｉｔｒｉｌｅ）（ＡＩＢＮ）ａｓｔｈｅｉｎｉｔｉａｔｏｒ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｍｏｎｏｍｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｉｎｉｔｉａｔｏｒ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅ

5、ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＰＡＭｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：Ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｗａｓ１０．０ｈ，ｔｈｅｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ７０℃，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｍｏｎｏｍｅｒ１．６ｍｏｌ／Ｌ，ａｎｄｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｉｎｉｔｉａｔｏｒ２％（ｍｏｎｏｍｅｒ）．Ｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒ７ｗｅｉｇｈｔｓｏｆＰＡ

6、Ｍｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｗｅｒｅａｓｈｉｇｈａｓ１．０５×１０ｇ／ｍｏｌｗｉｔｈｇｏｏｄｗａｔｅｒｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｗａｓｃｏｎｆｉｒｍｅｄｂｙＦＴＩＲ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ；ａｃｒｙｌａｍｉｄｅ；ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）是水溶性高分子化合物中术是当今水溶性高分子领域的最新技术，具有传统应用最为广泛的品种之一。ＰＡ

7、Ｍ分子量大小在很聚合方法无可比拟的优点，属环境友好的绿色化工［２］大程度上决定了其功能和用途。目前，国内ＰＡＭ的过程。分散聚合对反应介质的要求很高，既要能市场消费结构较为单纯，主要集中在石油开采、水处溶解单体、引发剂和分散剂，同时又不能溶解聚合产理和造纸等行业。在石油和水处理领域应用中，一物。反应介质的溶解性太差，实际成为悬浮聚合或６般要求其分子量在１０数量级及以上才具有较佳的根本不能反应；反之溶解性太好，只能得到聚合物的［１２］［４］应用效果。目前，合成聚丙烯酰胺的方法主要溶液。因此，反应介质的选择

8、对分散聚合至关重有：水溶液聚合、反相悬浮聚合、反相（微）乳液聚要。［３］合、沉淀聚合和分散聚合等。其中，分散聚合技离子液体是室温下呈液态的有机盐，是一种极收稿日期：２０１４１０１５修改稿日期：２０１４１０２３基金项目：山东省自然科学基金（ＺＲ２０１１ＢＭ００６）作者简介：陈晓（１９８９－），男，山东济南人，青岛科技大学硕士研究生，师从许军副教授，主要从事高分子化工方面的研究。电话：１５１６５２６３３２３，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｘｉａ