CPAM的合成及影响因素分析

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酰胺(AM)为聚合单体,以亚硫酸氢钠和过硫酸铵为引发剂,通过水溶液聚合法聚合得到阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)。考察了聚合单体的质量分数、引发剂的用量、反应时间、反应温度及p H等因素对聚合物相对分子质量的影响。实验结果表明,合成高相对分子质量的CPAM的较优聚合条件是:聚合单体的质量分数为15%,引发剂0.3%,反应温度80℃,p H值为7,反应时间为3 h,相对分子质量可达5.91×106。     

己内酰胺连续水解聚合过程数值模拟研究

基于Polymer Plus聚合模拟软件建立己内酰胺(CPL)一段式常压VK管水解聚合合成聚己内酰胺(PA 6)的聚合模型,模拟了生产PA 6的连续聚合过程,将PA 6相对分子质量(M_n)、CPL单体转化率(X_(CPL))和可萃取物含量(W_(EV))及环状二聚物(CD)含量(W_(CD))等模拟结果与文献实际数据比较,优选模型参数;考察了进料量、进料含水率、醋酸含量、单釜温度以及全釜温控对X_(CPL),M_n,W_(EV),W_(CD)等聚合物反应及聚合物质量关键指标的影响。结果表明:模拟结果与文献实际值相差不大,随着进料量的增加,PA 6的M_n,X_(CPL),W_(CD)均降低,W_(EV)增加,当进料量为2 250 kg/h,水的质量分数约2.5%时,PA 6的M_n,X_(CPL),W_(CD)均趋于恒定;随着醋酸含量的增加,M_n明显降低,X_(CPL)几乎不变,W_(CD)略微降低;对于预聚釜(CSTR1)、缩聚釜(STR2)及后聚釜(PFR),其中CSTR1温度对M_n的影响最显著,PFR温度对W_(CD)和X_(CPL)的影响最显著;VK管的温控模式采用先升温后降温(255,260,255℃),所得PA 6的质量最好。     

淀粉基湿法磷酸防沉降剂的合成及性能研究

采用水溶液聚合法,以淀粉为基体,以丙烯酸丁酯和腐植酸为单体,合成具有一定相对分子质量的聚合物。考查反应温度、单体质量比以及引发剂用量对聚合物相对分子质量的影响;同时研究聚合物加入量对湿法磷酸沉淀生成的影响。结果表明:在反应温度60℃、单体质量比0.65∶1.00、引发剂用量8%的反应条件下,聚合所得到的防沉降剂对湿法磷酸防沉降效果最佳。其中加入质量分数6‰的聚合物时其防沉降效果最好。     

高固体分丙烯酸树脂相对分子质量的研究

采用溶液聚合法合成高固体分丙烯酸树脂,用凝胶渗透色谱(GPC)法分析引发剂的种类和用量、反应温度及聚合工艺对丙烯酸树脂的相对分子质量及其分布的影响。结果表明,选用偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰两种引发剂进行复配可提高聚合物的相对分子质量;采用“饥饿态”聚合工艺进行聚合反应可有效控制聚合物的相对分子质量,且相对分子质量分布均匀,分散度小于2;当引发剂用量为2%,在110℃的反应条件下制得的丙烯酸树脂的综合性能优异,固含量超过70%,相对分子质量可达4万。     

AlCl_3/含氧引发剂催化体系合成中、高相对分子质量PIB

研究了以AlCl_3/含氧引发剂为催化体系的异丁烯阳离子聚合制备中、高相对分子质量聚异丁烯(PIB)的过程,探讨了引发剂种类、引发剂用量、聚合温度、单体用量、溶剂极性及聚合时间等对聚合的影响。结果表明:AlCl_3/苯乙醚作为引发剂,在聚合温度为-60℃的条件下,以二氯甲烷为溶剂,可制备相对分子质量为22.12×10~4的PIB,单体转化率达到99.00%以上;以正己烷与二氯甲烷为溶剂,且正己烷体积分数为50%时,可制备相对分子质量达48.56×10~4的高相对分子质量PIB。     

甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯的ATRP乳液聚合

采用原子转移自由基聚合(ATRP)乳液聚合,合成了结构明确且相对分子质量分布窄的聚甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯。催化剂、引发剂、乳化剂等都影响ATRP乳液聚合,使用非离子型乳化剂油醇聚氧乙烯醚所得乳液稳定,只有少量凝胶出现,所得聚合物相对分子质量实际值与理论值较为一致。随着乳化剂、催化剂、引发剂用量的增加,相对分子质量增大,聚合反应速率逐渐加快。ATRP乳液聚合可得到相对分子质量分布为1.44,乳胶粒粒径为105.0 nm,粒径分布为0.211,凝胶质量分数为15%,可稳定贮存三个月的聚甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯乳液。     

链转移剂对D,L-乳酸聚合的影响

采用两步法合成了聚D,L-乳酸,即以D,L-乳酸为原料。先制得高纯度聚合单体丙交酯,再以辛酸亚锡为引发剂,月桂醇为链转移剂(即相对分子质量调节剂),高真空条件下开环聚合制得了一系列不同相对分子质量的乳酸均聚物。分别以引发剂用量、链转移剂用量、聚合温度和聚合时间为因素进行正交实验设计,确定了制备较高相对分子质量聚乳酸的反应条件：辛酸亚锡质量分数为0．1％,月桂醇质量分数为0．04％,聚合温度为130℃,聚合时间为10h。在170℃下,考察了链转移剂用量对聚乳酸相对分子质量的影响．得到了聚乳酸相对分子质量与链转移剂用量的定量关系式。用凝胶渗透色谱、红外光谱、核磁共振氢谱等对聚乳酸的结构和性质进行了表征。     

新型超高相对分子质量两性聚丙烯酰胺的合成

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)及顺丁烯二酸(MA)为聚合单体,偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐为引发剂,采用水溶液聚合法合成了超高相对分子质量两性聚丙烯酰胺(APAM),研究了单体浓度、单体摩尔比、引发剂用量、聚合温度以及反应体系pH值对聚合的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪对APAM结构进行了表征。结果表明:当总单体质量分数为20%,n(AM)/n(DMDAAC)/n(MA)为10∶80∶10,引发剂质量分数为0.05%,温度为50℃,反应体系pH值为7时,APAM的相对分子质量最高达到4.28×107。当用于处理模拟废水时,在pH值为3~10的环境中,APAM均能产生絮凝效果,说明产品适应的pH值范围较宽。     

甲基丙烯酸甲酯一异氰脲酸三烯丙基酯自由基交联共聚规律

时甲基丙烯酸甲酯-异氰脲酸三烯丙基酯(MMA-TAIC)本体自由基交联共聚动力学、溶胶和凝胶生成率和溶胶相对分子质量的变化规律进行了研究.发现TAIC加入对聚合转化率一时间关系影响不显著.聚合动力学可通过聚合温度和引发剂含量进行调节;MMA-TAIC交联共聚过程中凝胶点出现较晚(转化率50%～60%),凝胶点后凝胶分数先随转化率增加快速增加,溶胶相对分子质量快速降低,当转化丰较高(如＞90%)时,凝胶分率和溶胶相对分子质量变化趋缓;聚合温度和引发剂含量对凝胶分率-转化率和溶胶相对分子质量-转化率关系的影响相对较小.     

萃取精馏分离丙酮-环己烷共沸体系的模拟与实验

利用Aspen Plus对以DMSO为萃取剂的丙酮-环己烷共沸物系的萃取精馏进行了模拟研究。通过灵敏度分析工具,得到了丙酮-环己烷共沸物系的连续萃取精馏最优工艺条件:萃取精馏塔的理论板数36,质量回流比0.32,原料进料位置25,萃取剂进料位置7,萃取剂用量1 750 kg/h,溶剂回收塔的理论板数8,质量回流比0.21,进料位置5时,在最优工艺条件下,分离得到的环己烷质量分数可到99.5%,丙酮质量分数可到99.53%。同时通过间歇萃取精馏,对DMSO作为萃取剂的丙酮-环己烷萃取精馏进行试验验证,通过试验可以得到质量分数为95.35%的环己烷和质量分数为92.24%的丙酮,且二者回收率均可达65%以上,说明以DMSO为萃取剂,通过萃取精馏可以实现丙酮-环己烷共沸物系的有效分离。     

丁二烯-丙烯腈-丙烯酸丁酯三元共聚物的制备及性能

采用乳液聚合法制备了丁二烯-丙烯腈-丙烯酸丁酯三元共聚物（BNBR）,考察了引发剂、乳化剂及相对分子质量调节剂用量对乳液聚合反应速率的影响,并对BNBR的微观结构和动态力学性能进行了表征。结果表明,随着聚合温度的升高,BNBR的反应速率明显加快,反应诱导期缩短。引发剂及乳化剂用量的增加均可提高反应速率,而相对分子质量调节剂用量的变化对反应速率影响不大。BNBR共聚体系的表观反应活化能为27.97 kJ/mol,BNBR胶乳粒径分布均匀。BNBR的玻璃化转变温度低于丁腈橡胶（NBR）,二者相差约10 ℃,BNBR在低温下的动态力学性能优于NBR。     

低温戊腈酯橡胶乳液聚合反应研究

将异戊二烯作为单体引入到低温乳液聚合过程中，制得丙烯腈一异戊二烯一丙烯酸丁酯S三元共聚物。考察了不同单体配比、引发剂及调节剂用量对三元乳聚橡胶聚合反应的影响，结果表明，聚合反应速率随着异戊二烯与丙烯酸丁酯单体比例的增大而降低，随着引发剂用量的增加而提高；调节剂硫醇对聚合物相对分子质量的调节较为明显，随着其用量的增加，聚合物的生胶凝胶量减少，相对分子质量减小并且相对分子质量分布变窄。     

丙烯腈-丁二烯-异戊二烯三元共聚物的合成

采用乳液聚合法于5℃合成了丙烯腈-丁二烯-异戊二烯三元共聚物(NBIR)。考察了单体配比、引发剂、乳化剂及相对分子质量调节剂用量对乳液聚合反应速率的影响,并通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱与核磁共振碳谱对NBIR的组成及微观结构进行了表征。结果表明,随着乳化剂、引发剂用量的增加,聚合反应速率均增大;单体配比、相对分子质量调节剂对聚合反应速率无明显影响。固定总单体用量为100份、丙烯腈用量为33份,当丁二烯/异戊二烯(质量比)为50.0/17.0、33.5/33.5、17.0/50.0时,所得NBIR的结合丙烯腈质量分数均为33.3%左右,结合异戊二烯质量分数从19.7%增加到51.6%,其结合量均大于单体投料量;而结合丁二烯质量分数从47.2%下降到15.1%,其结合量均小于单体投料量。改变单体配比对NBIR聚丁二烯链段的1,2-结构含量和聚异戊二烯链段的3,4-结构含量均无明显影响。     

聚丙烯酸铵水溶液聚合研究

采用水溶液聚合法合成聚丙烯酸铵,考察了温度、EDTA、引发剂、NaCl、聚合时间、链转移剂以及单体浓度对聚丙烯酸铵相对分子量的影响。结果表明,最佳聚合条件为:反应温度30℃,EDTA用量0.03%,引发剂用量0.03%,NaCl用量0.6%,反应时间3 h,单体浓度50%,链转移剂用量0.7%。在此条件下,合成的聚丙烯酸铵相对分子量为1 905万,且具有良好的溶解性能。     

甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与丙烯酰胺的合成研究

丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)进行水溶液聚合,考察了引发剂浓度、温度、单体配比、pH值、引发剂等因素对共聚物的阳离子度、特性黏度以及相对分子质量的影响。结果表明,制备高相对分子质量的阳离子型聚丙烯酰胺的最佳工艺条件为:pH为8,温度为50℃,引发剂的用量为0.8 mmol/L,DMC∶AM(摩尔比)=1∶3。     

高固体质量分数丙烯酰胺共聚物反相微乳胶的制备

考察了相关因素对丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)反相微乳液聚合反应的影响。实验发现,所得丙烯酰胺共聚物P(AM-co-AMPS)的相对平均分子质量随单体质量分数的增加而增大,随反应温度的升高、乳化剂质量分数的增加而减小;随引发剂的质量分数、pH值的增大呈现出先增大后减小的变化趋势;在相同实验条件下,以混合单体中m(AM)∶m(AMPS)=5时得到的P(AM-co-AMPS)相对平均分子质量最大。在反应温度为35℃,引发剂质量分数为单体质量0.23%的条件下,通过反相微乳液聚合反应,制得了质量分数w[P(AM-co-AMPS)]=31.0%透明、稳定的P(AM-co-AMPS)反相微乳胶。     

双水相合成法制备聚丙烯酰胺的研究

以硫酸铵和亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,丙烯酰胺（AM）为单体,聚丙烯酰胺-聚乙二醇（PEG）水溶液为双水相,合成聚丙烯酰胺高分子絮凝剂.考察了引发剂用量、反应时间、PEG总量、单体总量以及pH值对相对分子质量和转化率的影响.结果表明,在单体总量为4％和温度为65℃情况下,最佳工艺条件：时间60 min,引发剂1.5 mL,pH =7,PEG=9％.最佳工艺条件下,丙烯酰胺转化率为88.5％,聚丙烯酰胺相对分子质量为2.84×106.     

氧化还原体系引发苯乙烯乳液聚合

以不同的过氧化物引发剂分别与硫酸亚铁组成氧化还原引发体系,引发苯乙烯的乳液聚合,研究反应温度和还原剂用量等对聚合的影响。采用气相色谱、三检测体积排除色谱、动态光散射对单体转化率、聚苯乙烯的相对分子质量及其分布和乳胶粒径进行了分析。结果表明:升高温度或增加还原剂用量均会使聚合物的相对分子质量增大,聚合反应速率加快,与常规自由基聚合中温度对聚合物相对分子质量的影响不同。动态光散射分析研究证明,升高温度和增加还原剂用量均使乳胶颗粒数增加,从而使聚合反应速率和聚合物相对分子质量同时升高。     

水溶性聚酯合成及其溶解特性研究

研究了SIPM用量和聚合反应条件对酯交换反应速度、产物分子质量的影响,考察了合成产物的结构和碱溶解特性。结果表明:SIPM用量增加,酯交换反应速度下降,当SIPM质量分数由8%增加到12%时,反应速度明显下降,产物分子质量随聚合反应体系余压减小和SIPM用量降低而增大,得到的水溶性聚酯有很好的碱可溶性,减量率随NaOH浓度增加,碱解时间延长,温度提高而增大。     

溶液聚合法合成低分子反式-1,4-聚异戊二烯蜡

以加氢汽油为溶剂，采用负载型TiCl4／MgCly-Al(i-Bu)，体系催化异戊二烯聚合，高压氢气调节相对分子质量，溶液聚合法合成出了低相对分子质量反式-1，4-聚异戊二烯蜡(LMTPIW)，并分别探讨了氢气压力和聚合温度对LMTPIW的相对分子质量、聚合物组成以催化效率的影响。结果表明：氢气压力由0．8MPa增加至4．0MPa，LMTPIW的特性粘数由0．391dL／g下降至0．1951dL／g，相应数均相对分子质量从1500降至1000以下，常温下汽油可溶物的质量分数由49．3％逐渐上升至77．6％，相对分子质量分布变窄。随聚合温度的升高，LMTPIW的相对分子质量有所增大，分布加宽。氢气压力及聚合温度的上升均使体系催化效率下降，但仍可保持在2500g／gTi以上。