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提高聚丙烯酰胺(PAM)相对分子质量的措施

 

提高聚丙烯酰胺(PAM)相对分子质量的措施
  聚丙烯酰胺(PAM)是一种多功能水溶性高分子聚合物。由于其主链上带有大量活泼侧基-----酰胺基,可以和多种物质进行化学反应或形成氢键而得到一系列衍生物。这些物质具有许多优异的性能,如絮凝性,增粘性、粘结性和表面活性等,因此,PAM是水溶性聚合物中用途最为广泛的一种。
  PAM的合成属于单体自由基聚合,其分子构型节本上是带有侧基和少量支链的线性高分子结构,通过溶解于水中制成溶液而得以应用,因此,相对分子质量和溶解性的衡量PAM产品的两个重要指标,而且是自相矛盾的两个方面。如果只提高PAM的聚合相对分子质量,聚合过程中会发生大量交联,造成产物溶解困难或称为不溶的凝胶。因而PAM的研究不只在于提高相对分子质量或溶解性,要再提高其相对分子质量同时,不降低或少降低其溶解速率,货通过一定途径改善高分子PAM的溶解性,才能使这种水溶性高聚物发挥应有的作用。
1.影响提高PAM相对分子质量的因素及对策
  由于丙烯酰胺的聚合服从自由基聚合理论,因此,单体含量、引发剂种类和含量、聚合体系温度以及体系中某些杂质等对合成的PAM相对分子质量都有较大影响。
1.1单体含量
  根据自由基聚合理论,高分子聚合物的聚合度随单体含量的增加而提高。由于PAM是水溶性高分子聚合物,当其在水溶液中含量超过8%后,就会形成高粘度胶体或凝胶,因此,采用水溶液聚合时单体含量不超过10%,否则,无法对体系进行搅拌或由于体系不均匀而导致相对分子质量下降。为了提高聚合时单体的含量,通常的方法是改变聚合工艺。悬浮聚合或乳液聚合就是在强烈搅拌下或借助与乳化剂的作用,将高含量(20%-30%)单体水溶液分散在油性介质中,聚合完成后将含有PAM的水相与相分离获得产物。由于单体含量有较大提高,因此,此工艺比水溶液聚合得到的PAM相对分子质量有较大提高。林宝平等采用聚乙二醇作分散剂的方法将水溶液聚合体系中的丙烯酰胺单体含量提高到20%,合成的PAM产物相对分子质量大3×10,而体系粘度仍可维持在可流动的水平上。
1.2以引发剂类型为主题的引发剂含量、聚合体系温度
  自由基聚合理论认为,在一定的引发体系下,引发聚合得到的高分子聚合度随体系温度、引发剂含量的降低而提高,而引发剂类型的选择直接关系到聚合体系的引发温度和引发剂的使用含量。优良的引发剂类型其发硬活化能低,可在较低温度下分解,分解产生的自由基含量可得到有效控制,因此,许多学者把引发剂的开发当做提高PAM相对分子质量的关键,大量实践也充分证实了这一点。

 

 

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