聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶对孔雀石绿的吸附研究

以AM和AA为单体,MBA为交联剂,在水溶液中利用GDEP引发一步制得P(AM-co-AA)水凝胶并研究了其对阳离子型染料MG的吸附特性。考察了pH、吸附时间,初始浓度等因素对吸附性能的影响,同时探讨了可能的吸附机理。结果表明,最佳的吸附pH为5.6,吸附时间为4 h,P(AM-co-AA)水凝胶对MG的吸附行为符合动力学准二级反应和Langmuir吸附等温式,用Langmuir吸附模型计算得到P(AM-co-AA)水凝胶对MG的最大吸附量为934.6 mg/g。

聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶对铜离子的体积响应动力学

采用微波辐射法制备了N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸共聚水凝胶,探讨了该水凝胶对Cu2+的响应动力学,并估算出此过程中水凝胶的体积收缩速率常数及其反应活化能,同时建立了Cu2+浓度对水凝胶体积收缩响应速率常数影响的数学关系模型。实验结果表明,水凝胶对Cu2+所产生的体积收缩响应符合拟一级动力学反应。在40~60℃水溶液中,水凝胶的收缩速率随溶液中Cu2+浓度的增高而加快,其反应活化能在36~42 kJ.mol-1之间,且随着溶液中Cu2+浓度的增大而逐渐减小。重复性实验表明,该共聚水凝胶经过3次体积收缩(50.0℃溶液)/溶胀(6.0℃溶液)的循环实验,它在含Cu2+水溶液中对温度变化仍能保持高灵敏度的体积收缩/溶胀响应,而且其3次体积收缩/溶胀响应值几乎一样,有很好的重现性。

聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的溶胀性能研究

探讨了用辉光放电电解等离子体引发制备的聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)(P(AM-co-AA))水凝胶的溶胀动力学行为,研究了pH、温度和盐溶液浓度对平衡溶胀率的影响.结果表明,20℃时,P(AM-co-AA)水凝胶在蒸馏水中4h达溶胀平衡;溶胀过程遵循non-Fick溶胀扩散行为;该水凝胶具有pH敏感性和盐敏感性;在pH=6.4和pH=2.0的溶液中具有可逆溶胀-消溶胀开关行为;在单价阳离子盐溶液中的平衡溶胀率比二价阳离子溶液中的更高.

PEG作为成孔剂对聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶性能的影响

以PEG400,1000,6000为成孔剂,合成了一系列聚(N-异丙基丙烯酰胺co丙烯酸)水凝胶,研究了成孔剂分子量和数量对凝胶性能的影响.结果表明,聚乙二醇(PEG)分子充当成孔剂,不参与反应.PEG分子量越大,投料越多,所得凝胶孔的孔径越大,孔数目越多,在室温时可以容纳更多的水分子,因而溶胀率也越大.凝胶的大孔结构有利于水分子的进出,所以响应速率比普通共聚凝胶快.随着PEG分子量增大,孔数目增多,响应速率相应变快.

多重响应的单分散聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)纳米水凝胶的制备及性能表征

以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）与丙烯酸（AA）为单体,在水相中通过乳液聚合法制得具有温度、pH双重响应的单分散聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）（P（NIPAM-co-AA））纳米水凝胶。利用动态光散射仪（DLS）、原子力显微镜（AFM）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）对纳米水凝胶的尺寸、形貌和化学组成进行了表征,讨论了单体含量和乳化剂含量对凝胶粒径和多分散指数（PDI）的影响,同时探究了纳米水凝胶的温敏性和pH敏感性。结果表明：当AA为单体总物质的量分数的20%、乳化剂用量为0.05g时,制得的球形纳米水凝胶形态均匀规整,水合直径为403nm,PDI仅为0.033,且对温度和pH具有双重敏感,尤其在pH为4~6时,响应极为明显。

聚丙烯酰胺-co-丙烯酸类温敏凝胶研究

以丙烯酰胺和丙烯酸为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C18DMAAC)为交联剂,分别制得了具有上限临界溶解温度(UCST)的温敏性化学交联致丙烯酰胺-丙烯酸共聚物(P(AM—co—AA))凝胶(RG)和强疏水缔合作用致P(AM—co—AA)凝胶(HG)。研究了单体浓度和AA/AM对RG的UCST和退胀性质的影响,发现摩尔分数增大时,RG的UCST和失水率均先增大后下降;x(AA)∶x(AM)逐渐接近5∶5时,RG的UCST和失水率逐渐增大。对比交联剂摩尔分数、尿素摩尔分数和表面活性剂加入对RG和HG的UCST和退胀性质的影响以及两者的凝胶强度发现:MBA摩尔分数在0.2%～2.0%区间增大时,RG的UCST和失水率逐渐增大;C18DMAAC摩尔分数在0.1%～1.0%时,HG即使在70℃时仍具有很强的氢键,UCST远大于70℃;相同交联剂摩尔分数时,HG的失水率远大于RG;尿素加入后RG的UCST和失水率先降低后增大,HG的UCST和失水率一直下降,但下降幅度不大;不同类型表面活性剂加入后,RG的UCST和失水率均有升高,HG的UCST和失水率变化不大;对于UCST接近的RG和HG,RG的凝胶强度要远大于HG。

聚氨酯纳米纤维膜接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的制备及表征

采用热致相分离方法制备聚氨酯(PU)纳米纤维膜,然后通过紫外辐射将异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和丙烯酸(acrylic acid,AA)共聚到PU纳米纤维膜上,得到聚氨酯纳米纤维膜接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶(PU-g-P(NIPAm-co-AA)纤维膜水凝胶)。水凝胶上纤维的直径为320±110 nm、孔隙率为95. 2%、平均孔径为10. 32 nm、比表面积为14. 22 cm^2·g^(-1)。相比较于PU-g-P(NIPAm-co-AA)流延膜水凝胶,纤维膜水凝胶的平衡溶胀比从18. 8 g·g^(-1)增加到36. 9 g·g^(-1)。对应的相变温度从32℃增加到36. 4℃,使其基本满足人体的需求。丙烯酸的引入,使PU-g-P(NIPAm-co-AA)纤维膜水凝胶不仅具有温度响应性还具有p H响应性。

聚(丙烯酸/丙烯酰胺)离子凝胶的制备及性能

本文采用自由基共聚原理制备了网状结构的聚(丙烯酸/丙烯酰胺)(P(AA/AM))基体树脂,引入乙酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓作溶剂,原位聚合得到离子液体质量分数为35%~70%的P(AA/AM)离子凝胶。所制备的离子凝胶中离子液体与P(AA/AM)良好相容,离子液体的加入降低了P(AA/AM)聚合物的短程有序性,导致形成完全的无定形结构,220℃以下热稳定性良好。离子液体含量为70%的P(AA/AM)离子凝胶,其拉伸强度为4.11MPa,电导率达0.315S·m^(-1),且该P(AA/AM)离子凝胶对温度和拉伸形变有较高敏感度,20℃时的电阻温度系数为4.0%·℃^(-1),可作为热传感器和柔性传感器监测人体关节运动。

聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝胶的制备及性能研究

当外界环境发生变化时,环境敏感型水凝胶的物理性质或化学性质会随之发生改变,大部分水凝胶对环境的响应比较单一。以丙烯酸(AA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为原料制备的聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝胶既可以对温度变化也可以对pH值变化做出响应。实验采用一锅法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝胶,通过调节丙烯酸的中和度、丙烯酸(AA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)两种单体的配比、交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰(BIS)和引发剂过硫酸钾(KPS)的用量,研究其对水凝胶的吸水性能、拉伸性能的影响,并考察了所制备的聚N-异丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝胶对温度及pH响应性能。实验结果表明:当丙烯酸的中和度为125%、n(NIPAm)∶n(AA)=0.3∶1、BIS的质量分数为0.5%、KPS的质量分数为1%时,制备的水凝胶溶胀率最大且有一定的弹性,室温下吸水率达179.73 g/g。该水凝胶在酸性缓冲溶液(pH值=3)中收缩,当缓冲溶液的pH值大于3,水凝胶发生溶胀,具有灵敏可逆的pH响应性能,同时该水凝胶兼具热缩温敏性能。

反相微乳液聚合法制备聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)pH敏感微凝胶及其性能

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)单体的水溶液为分散相,失水山梨醇单油酸脂(Span80)/聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂(Tween80)/异辛烷为分散介质,分别以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、过硫酸铵/亚硫酸氢钠((NH4)2S2O8/NaHSO3)为交联剂和氧化还原引发剂,在30℃进行反相微乳液聚合制备了一系列不同单体摩尔百分数的P(AM-co-AA)微凝胶.通过傅立叶红外光谱、浊度法、透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)等测试手段分别对微凝胶特征官能团的存在、pH敏感性、微观形态、粒径大小及粒径分布等进行表征分析.结果表明,共聚物中存在AM和AA结构单元;样品的TEM照片显示在原料中AA的摩尔百分数为60%时,P(AM-co-AA)微凝胶粒子的数均粒径为90 nm左右,呈现非规则球形;DLS结果表明,P(AM-co-AA)微凝胶与PAM微凝胶相比具有较宽的粒径分布,且随原料中AA摩尔百分数增加,粒径分布逐渐变宽;P(AM-co-AA)微凝胶具有良好的pH敏感性,敏感pH值与AA的解离常数有关,通过调节pH值可以迅速控制自身体积的溶胀与收缩.

单组分自交联溶剂型丙烯酸酯压敏胶的制备及应用研究

采用了一种自交联功能单体N-羟甲基丙烯酰胺(NMA),通过自由基聚合方式,制备了一种单组分可自交联无苯溶剂型丙烯酸酯压敏胶。系统研究了自交联单体含量对压敏胶剥离力、黏度、持粘性能和转化率的影响,优选出了NMA最佳使用量。研究结果表明:当自交联单体NMA添加质量分数为0.2%时,压敏胶的剥离力、黏度符合要求,耐温性能优异,65℃高温持粘时间增至10 h,单体转化率较高(达95.2%)。将制得的压敏胶涂布于基材,应用于地毯保护膜,30 d后无翘边现象,且所用溶剂无甲苯,具有环保、低毒优势,证明了本产品具有一定的应用前景。

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/壳聚糖水凝胶涂层改性聚偏氟乙烯膜的制备及其性能研究

将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、壳聚糖(CS)配制成整理液,以浸渍的方式涂覆于商用聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜表面,使丙烯酸与丙烯酰胺共聚,并与壳聚糖一同在膜表面形成水凝胶涂层,从而制得P(AA-co-AM)/CS水凝胶涂层改性PVDF膜。利用扫描电子显微镜与傅里叶变换红外光谱仪对膜的表面形貌与结构进行表征,并对膜的水接触角、水下油接触角、纯水通量与分离效率进行测定,此外,还对膜的抗菌性能进行研究。结果表明:所制备的改性膜具有良好的亲水性与水下疏油性,与未改性膜相比,改性膜对油水乳液、金属离子、有机染料的分离效率均有一定程度的提升。此外,改性膜具有良好的抗菌效果,能够在接触时间仅为1min时杀死所有接种的金黄色葡萄球菌与大肠杆菌。

高岭土复合聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)高吸水树脂的制备及性能研究

采用水溶液聚合法制备高岭土复合聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)高吸水树脂,用红外光谱对树脂的结构进行表征。在将聚合反应与树脂的干燥同时进行的基础上探讨了交联剂用量、引发剂用量、单体配比、丙烯酸中和度、高岭土添加量等条件对树脂吸液性能的影响。结果表明:当丙烯酸中和度75%、单体配比3.5:1、高岭土添加量15%、交联剂用量0.02%、引发剂用量0.8%时,树脂的吸液性能整体最好,吸水倍率达698g·g-1、吸盐水倍率110g·g-1。红外光谱结果表明,丙烯酸、丙烯酰胺单体与高岭土的-OH发生了接枝共聚反应。

聚(丙烯酸酸-co-丙烯酰胺)水凝胶对阳离子染料亚甲基蓝和孔雀石绿吸附性能的研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸盐为引发剂,通过正交试验优化实验条件,采用水溶液聚合法制备聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)(P(AA-co-AM))水凝胶。采用红外光谱和扫描电子显微镜对所制备的P(AA-co-AM)水凝胶进行分析,考察了外界环境因素对P(AA-co-AM)水凝胶吸附性能的影响,探讨了P(AA-co-AM)水凝胶对亚甲基蓝(MB)和孔雀石绿(MG)的吸附动力学行为。结果表明,所制备的P(AA-co-AM)水凝胶具有清晰的三维网络结构,能够通过其表面的羧基和氨基残基与MB和MG相互作用。减小P(AA-co-AM)水凝胶的粒径、增大染料溶液的pH值、升高吸附温度均有利于P(AA-co-AM)水凝胶对MG吸附反应的进行;但适当降低吸附温度反而可以提高P(AA-co-AM)水凝胶对MB的吸附效果。P(AA-co-AM)水凝胶对MB和MG的吸附动力学过程符合准二级动力学模型(R 2>0.990)和粒子内扩散模型(R 3>0.804),吸附过程为化学吸附;吸附等温线符合Freundlich吸附等温模型(R F>0.993),通过拟合得到P(AA-co-AM)水凝胶对MB和MG的理论最大吸附量分别为602.7和575.0 mg/g,吸附过程更倾向于不均匀的多分子层吸附。在最优条件下,P(AA-co-AM)水凝胶对MB反复3次的脱附效率分别为78.18%、68.35%和59.34%。

快速响应大孔聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)水凝胶的制备及性能研究

在不同浓度的氯化钠水溶液中,成功制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)[P(NIPAM-co-MAA)]水凝胶,用红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、测溶胀比对凝胶性能进行了表征,讨论了凝胶内部微观结构的形成机理,以及它们对凝胶性能的影响。发现当氯化钠浓度大于0.3 mol·L-1时凝胶内部形成孔洞网络结构,随着其浓度的增加孔洞网络结构越来越明显,同时凝胶表现出较快的响应速率。

胶粘剂中丙烯酰胺及丙烯酸酯类残留单体释放量和含量的研究

采用袋式法对固化后的胶粘剂中丙烯酰胺及丙烯酸酯类残留单体进行释放量测定,研究了固化时间、试验温度及加热时间对这两类物质释放量的影响。研究结果表明:适当延长固化时间,对减少胶粘剂固化后的单体残留有明显作用;袋式法中试验温度为60℃时,胶粘剂中残留单体的释放量远大于试验温度为40℃对应的释放量,表明温度对胶粘剂残留单体的释放具有较大的影响;气袋的加热时间不同会对胶粘剂中残留单体的释放量造成影响,因此应选择合适的加热时间,避免残留单体未检出或过饱和情况;通过对各类胶粘剂固化后的残留单体进行释放量和含量情况分析,可以更加充分地了解各类胶粘剂的组成成分及环保性能;数据对比结果表明,胶粘剂中丙烯酰胺及丙烯酸酯类残留单体的释放量与含量基本呈正相关。

织物增深用NMA改性丙烯酸酯微乳液的合成与表征

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)为聚合反应单体,甲基丙烯酸烯丙酯(AMA)为交联单体,N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为功能单体,通过半连续种子乳液聚合工艺制备了NMA改性丙烯酸酯乳液。考察了聚合温度、乳化剂种类及用量、NMA用量对乳液稳定性和粒子大小的影响。结果表明,当反应温度为80℃,非离子Tween-40/阳离子CTAC复配为乳化剂,质量分数(相对于单体质量)为4.5%,NMA质量分数(相对于单体质量)为5%时,制备的乳液呈带蓝光半透明清亮状,平均粒径69 nm,可稳定贮存6个月。该乳液可用于黑色及宝蓝色织物的增深后整理。

丙烯酸-丙烯酰胺的反相悬浮聚合及吸水性能的研究

以环己烷为连续相,十六烷基磷酸单酯为悬浮稳定剂,N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸盐为引发剂,采用反相悬浮聚合法合成了高吸水性丙烯酸钠-丙烯酰胺交联共聚物。研究了共聚物吸水性能与交联剂、引发剂用量、丙烯酸中和度、共聚单体组成、水中所含电解质浓度以及共聚物粒度的关系。制得的共聚物吸去离子水可达700g/g以上,吸0.9％NaCl溶液70g/g以上。

聚丙烯酸/丙烯酰胺高吸水性树脂吸附性能

Poly(acrylic acid-co-acrylamide)(PAAAM)resin was prepared from acrylic acid(AA)and acrylamide(AM)by inverse suspension polymerization.The adsorption of metal ions on PAAAM resin differed greatly at different pH values and initial concentrations.This provided a theoretical basis for the application of PAAAM resin to separate transitional metal ions Cu2+,Ni2+,Co2+.The selectivity for competitive adsorption on PAAAM resin in Cu2+,Ni2+ and Co2+ binary and ternary mixed ion solutions were investigated.It was found that there was higher selectivity on PAAAM resin for Cu2+ ions compared with other metal ions used in this study.

含荧光基团的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物的合成

以4-氯-1,8-萘二甲酸酐和3-二甲氨基丙胺为原料合成了一种水溶性的荧光单体4-甲氧基-N-(2-N,′N′-二甲基氨基丙基)萘二甲酰亚胺烯丙基氯化铵(4-MNDMAPN-AQ),并得到了最佳的合成条件。通过红外光谱、核磁共振谱、质谱等方法对产物结构进行了表征。将该荧光单体与丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)共聚,得到了共聚物AA/AM/4-MNDMAPN-AQ。对该共聚物的荧光性质和阻垢性能进行了系统研究,结果表明,该共聚物的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.995 0,检测下限为0.48m g/L。采用硬垢法,在(75±0.2)℃、[Ca2+]=5mm ol/L、[HCO3-]=10mm ol/L、恒温10h、共聚物AA/AM/4-MNDMAPN-AQ的质量浓度为2.5m g/L的条件下,该共聚物的阻垢率可达70.78%,与阻垢性能良好的2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸相当,达到了阻垢剂的阻垢分散性能要求,表明该共聚物具有良好的阻垢性能。