AMAMPS共聚物的合成与表征

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｃｒｙｌａｍｉｄｅａｎｄ２ａｃｒｙｌａｍｉｄｏ ２ｍｅｔｈｙｌｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄｕｓｉｎｇｃｏｍｐｌｅｘｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ ｆｏｒｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ｓｕｃｈａｓｉｎｉｔｉａｔｏｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｍｏｍｏｍｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＡＭＰＳ， ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｐＨ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗａｓ：ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｏｘ ｉｄａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｇｅｎｔｗａｓ０．０２８％，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｕｓｅｄｏｆａｚｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓｗａｓ０．０９％，ｔｈｅｍｏｎｏｍｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａ ｔｉｏｎｗａｓ３０％，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆＡＭＰＳｗａｓ１０％，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ５℃，ｔｈｅｐＨｗａｓ７～８，ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙｗａｓ１２７６ｍＬ／ｇ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｉｎｔｒｉｎｓｉｃｖｉｓｃｏｓｉｔｙ
ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＰ（ＡＭＡＭＰＳ）ｂｙ ａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ＺＨＡＯＸｉａｎｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ，ＷＵＹａｑｉａｎ，ＺＨＡＯＦｅｎｇ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＪｉａｎｇｘｉＳｃｉｅｎｃｅ＆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００１３，Ｃｈｉｎａ）
第 ４８卷第 ３期 ２０１９年 ３月
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０１９
ＡＭＡＭＰＳ共聚物的合成与表征
赵显丰，张潇，吴亚芊，赵丰
（江西科技师范大学 有机功能分子研究所，江西 南昌 ３３００１３）
摘 要：以丙烯酰胺（ＡＭ）与 ２丙烯酰胺基 ２甲基丙磺酸（ＡＭＰＳ）为反应单体，采用水溶液聚合法在复合引发体系 下制备了 ＡＭＡＭＰＳ共聚物，探讨了引发剂浓度、单体浓度、ＡＭＰＳ量、温度、ｐＨ等因素对聚合物特性黏数的影响。 结果表明，最佳的合成条件：氧化还原引发剂 ０．０２８％，偶氮引发剂量 ０．０９％，单体浓度 ３０％，ＡＭＰＳ量 １０％，５℃， ｐＨ为 ７～８，此时特性黏数达 １２７６ｍＬ／ｇ以上。用红外光谱对共聚物的结构进行表征。 关键词：水溶液聚合；复合引发体系；特性黏数 中图分类号：ＴＱ０１６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０３－０６０２－０３
（ＡＭＰＳ）、过 硫 酸 钾、亚 硫 酸 氢 钠、偶 氮 二 异 丁 脒 盐 酸盐（Ｖ５０）、乙醇、丙酮等均为分析纯。
Ｂ２６０型恒温水浴锅；ＤＷ３型数显电动搅拌器； 稀释 型 乌 式 黏 度 计；ＤＺＦ６０５１型 真 空 干 燥 箱； ＢＳ２１４Ｄ型 分 析 天 平；ＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒＴｗｏ型 红 外 光 谱仪。 １．２ 实验方法
在本文中，ＡＭＡＭＰＳ二元聚合物是在复合引发 体系下通过水溶液聚合法制备，探讨氧化还原引发 剂、偶氮引发剂量、单体浓度、ＡＭＰＳ量、温度、ｐＨ等 因素对聚 合 产 物 特 性 黏 数 的 影 响，得 到 最 佳 合 成 工艺。
１ 实验部分
１．１ 试剂与仪器 丙烯酰胺 （ＡＭ）、２丙烯酰胺基 ２甲基丙磺酸
在棕色广口瓶中加入所需量的 ＡＭ 和 ＡＭＰＳ， 用水溶解完全，用定量的 ＮａＯＨ和 ＨＣｌ调节反应体 系的 ｐＨ，通氮气 １ｈ。依次加入计量的过硫酸钾和 亚硫酸氢钠及 Ｖ５０，待反应完毕，冷至室温出料，得
收稿日期：２０１８０６３０ 修改稿日期：２０１８０７２０ 基金项目：江西省教育厅科技落地项目（ＫＪＬＤ１４０６８） 作者简介：赵显丰（１９９１－）女，河南南阳人，江西科技师范大学在读硕士研究生，师从赵丰教授，从事高分子絮凝剂产品
聚丙烯酰胺在不同的研究领域内均得到普遍 的应用，例如 工 业 生 产、废 水 治 理 等。然 而 其 在 某 些方面 仍 存 在 缺 点，使 其 使 用 范 围 受 到 限 制［１］。 很多学者也 对 其 改 性 做 了 很 多 工 作，将 不 同 结 构 和特性的单体与 ＡＭ共聚，以此来让它具有更多的 使用性能。ＡＭＰＳ含有 的 磺 酸 基 可 在 水 中 无 限 溶 解，并且又使其有耐碱、耐酸和高温热稳定性 ， ［２４］ 而活泼的双 键 又 使 其 具 有 可 聚 合 功 能，因 此 得 到 广泛的研究 。 ［５６］
２ 结果与讨论
２．１ 氧化还原引发剂的含量对产物特 性 黏 数 的 影响
在其他实验条件不变的前提下，探讨了不同氧 化还原引发剂的含量对产物特性黏数的影响，结果 见图 １。
双基终止几率陡增，不利于聚合物黏数的增加。因 此，Ｖ５０最佳用量选为 ０．０９％。
图 ２ Ｖ５０的量对产物特性黏数的影响 Ｆｉｇ．２ ＥｆｆｅｃｔｏｆＶ５０ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎｉｎｔｒｉｎｓｉｃ
的设计及合成。电话：０７９１－８３８０５１８３，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｏｘｆ９６３９６３＠１６３．ｃｏｍ 通讯联系人：赵丰（１９７５－），男，博士，教授。
第 ３期
赵显丰等：ＡＭＡＭＰＳ共聚物的合成与表征
６０３பைடு நூலகம்
到白色的透明胶状产物，再用定量的丙酮与无水乙 醇交替洗涤数次，烘干，粉碎，得粉末状纯产品。按 照 ＧＢ１２００５．１—８９测定产物的特性黏数。