2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠的合成及其胶束化行为研究

以丙烯腈与1-十二烯为主要原料合成了可聚合表面活性剂2-丙烯酰胺基十二烷基磺酸钠(SADS),用红外光谱、核磁共振谱和质谱确认了SADS的化学结构。用表面张力法(滴体积法)与电导法测定了SADS在25℃温度下的临界胶束浓度(CCMC)。用稳态荧光光谱法测定了CCMC和胶束的微极性。结果表明,以丙烯腈与1-十二烯为原料可较顺利地合成SADS,25℃下用表面张力法和电导法测得SADS的CCMC分别为6.15 mmol/L和5.8 mmol/L,对应的表面张力为32.4 mN/m,表明SADS具有较高的表面活性。与普通阴离子表面活性剂相比,由于SADS特殊的分子结构,其在液-气界面的过剩饱和吸附量较小而单分子截面积较大。

聚丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸吸水树脂的制备

采用反相乳液聚合法制备丙烯酸钠/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸二元共聚物吸水树脂,考察了聚合过程中搅拌速率、油水相质量比和乳化剂用量等因素对吸水树脂粉末粒径的影响,并采用红外光谱对吸水树脂的分子结构进行了表征。结果表明:搅拌速率600 r.min-1,油水质量比1.8∶1时,合成的吸水树脂粒径最小,粒径分布最窄;乳化剂质量分数9%时,能满足对吸水树脂粒径和粒径分布以及乳液稳定性的要求。

基于聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)表面活性剂和掺杂剂的聚苯胺中空微球

采用自组装法分别在表面活性剂2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、十二烷基磺酸钠(SDBS)和聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(PAMPS)水溶液中合成聚苯胺,用扫描电镜、透射电镜和比表面分析仪对不同表面活性剂合成的聚苯胺进行表征;用PAMPS对聚苯胺进行掺杂,采用红外光谱、紫外光谱、X射线光电子能谱等探讨PAMPS对聚苯胺的掺杂效应;通过循环伏安法和电化学阻抗法研究PAMPS掺杂聚苯胺的电化学性能。结果表明,PAMPS能够更好地调控聚苯胺的形貌和提高聚苯胺微球的分散性,以及更好地起到表面活性剂效果;PAMPS掺杂后的聚苯胺的电导率提高到了100S/cm级别,比未掺杂态聚苯胺提高了近104倍,具有更大响应电流,展现出更大的电容量。

聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸高吸水性树脂等温吸附重金属离子

用溶液聚合法合成了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAMPS)高吸水性树脂。研究了PAMPS树脂等温时Pb(NO3)2,Cu(NO3)2,Zn(NO3)2中溶液浓度、吸附时间对吸附的影响。结果表明,对Pb2+的吸附质量分数随Pb(NO3)2溶液浓度、交联剂浓度和中和度增加而增大;对不同金属离子的吸附质量分数随溶液浓度增加而增加,其吸附质量分数顺序为Pb2+Cu2+>Zn2+,Langmiur等温吸附方程能较好地拟合实验数据。吸附Pb2+的PAMPS树脂在1 mol/L HCl溶液中的解吸附比随时间延长而增加,解吸附10 min后解吸附质量分数基本达定值。

四甲基氢氧化铵改性聚偏氟乙烯一步接枝丙烯酰胺基甲基丙磺酸膜的研制

利用一步合成法,将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)直接接枝到四甲基氢氧化铵(TMAH)改性的聚偏氟乙烯(PVDF)基质中,制得PVDF-g-AMPS膜。采用傅里叶变换红外光谱和能谱扫描电镜检测膜的结构、形貌及硫的分布,并研究了不同质量分数的TMAH对此膜电导率和甲醇渗透率的影响。结果表明,TMAH改性PVDF脱去HF产生C=C且AMPS成功接枝到PVDF上,硫元素在膜内外分布均匀;膜的电导率和甲醇渗透率随TMAH含量的增多而增大,TMAH质量分数为20%时,室温下电导率最大为0.0857 S/cm,甲醇渗透率为3.56×10-7cm2/s。热重分析表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达260℃。该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(DMFC)功率密度达到18.81 m W/cm2。

聚甲基丙烯酸/丙烯酰胺pH敏感凝胶的合成与溶胀行为研究

以单体丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸(MAA),交联剂N-N′亚甲基双丙酰胺(BIS)为原料,通过自由基共聚合成了聚甲基丙烯酸/丙烯酰胺[P(MAA-co-AM)]水凝胶。研究了干凝胶在不同pH溶液中的溶胀动力学,结果表明不同AM、MAA单体配比的凝胶溶胀性具有很大差异,其溶胀率都随着溶液的pH增加而增大,在pH=12和pH=2溶液反复变换时显示可逆溶胀-退溶胀和快速响应特性,溶胀-退溶胀过程中搅拌作用对凝胶响应速率有显著影响。吸水平衡P(MAA-co-AM)水凝胶在酸性及碱性条件下均出现收缩,在pH=2下10min之内凝胶收缩90%以上,随着pH增大逐渐减慢。通过不同浓度的NaCl与CaCl2溶液研究了溶液离子强度以及反离子的电荷数对凝胶溶胀性影响,在NaCl溶液和水中,呈现反复溶胀-退溶胀响应特性。

聚N-异丙基丙烯酰胺/纳米SiO_2复合水凝胶的合成及溶胀性能

通过纳米SiO2的表面功能化,在其表面引入乙烯基功能基团,在H2OTHF的混合溶剂中,超声分散后,交联剂N,N′亚甲基双丙烯酰胺存在时,于25℃下使其与N异丙基丙烯酰胺共聚,制得聚N异丙基丙烯酰胺纳米SiO2复合水凝胶,并用FTIR和SEM对产物进行了表征.研究了凝胶的溶胀动力学,消溶胀动力学和温度敏感性.实验结果表明,纳米SiO2的引入,改善了聚N异丙基丙烯酰胺水凝胶在低温时的溶胀性能和在高温时对水的释放性能,并讨论了引起这些性能改变的原因.

pH值对高吸水树脂聚(丙烯酸盐-丙烯酰胺)吸液吸附性能影响

考察了溶液pH值对聚丙烯酸（盐）／丙烯酰胺高吸水树脂（PAAAM树脂）吸液性能和吸附Cu^2＋和Fe^3＋的影响．结果表明：（1）在蒸馏水中，当pH值从2增加到4时，PAAAM树脂的吸液倍率迅速增加；当pH值在4～10时，吸液倍率基本不变；在pH≥10时，吸液倍率迅速减小．在NaCl、Na2SO4和Na3PO4溶液中，当pH值从2增加到3时，三种电解质溶液中的吸液倍率相同；在pH值为3到12时，吸液倍率逐渐增加，且按盐溶液顺序QNaCl〈QNa3PO4〈QNa2SO4变化；当pH=12时，各电解质溶液中吸液倍率均达最大；当pH再增加时，吸液倍率逐渐减小．（2）当溶液pH值在2．31至4．15之间时．PAAAM树脂对Cu^2＋的吸附量随pH的增加而增大；溶液pH为1．0至2．07时，PAAAM树脂对Fe^3＋的吸附量随pH的增大而增大．

二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物的合成与溶液性质

合成了阳离子单体N,N-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)及其与丙烯酰胺(AAM)的共聚物。对单体及共聚物的合成方法进行了概述,并探讨了此阳离子型共聚物的稀溶液性质,包括导电性质和粘性行为。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸改性环氧树脂的水性化

以中等相对分子质量的环氧树脂为原料、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为改性剂,过氧化苯甲酰为自由基引发剂,制备了稳定的环氧树脂乳液;以产物AMPS-EP的收率和水分散性、反应体系的酸值、特性粘数随时间的变化规律为考察对象,对AMPS改性环氧树脂的反应历程进行了推断。结果表明,在反应过程中,AMPS与环氧树脂主链的接枝反应及与环氧基团的开环酯化反应同时进行。AMPS-EP的收率及水分散性与反应时间有关,反应进行2 h时,产物具有较高的水分散性;但超过3.5 h后,随着反应时间的延长,聚合物的水分散性变差。红外光谱分析结果表明,改性产物AMPS-EP含有环氧基、磺酸基与磺酸酯基。

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水剂的制备及应用性能的研究

用反相悬浮聚合法合成了丙烯酸-丙烯酰胺共聚物[P(AA-AM)]高吸水性树脂.讨论了其在蒸馏水及NaCl水溶液中的吸液性能,通过对滤液电导率的测定探讨了高吸水树脂吸盐水的机理.分别研究了在不同离子强度下NaCl、CuCl2、FeCl3和MgCl2、CaCl2、BaCl2以及KCl、KBr、KI水溶液中的吸液性能;以及在相同离子强度的不同盐溶液中的吸液性能.另外,研究了温度对树脂吸收性能的影响以及树脂的保液性能.结果表明,①随离子强度的增加吸液倍率显著下降;等离子强度下多价阳离子的存在使吸液倍率急剧减少;而同一主族阴离子的钾盐溶液中,当离子强度相等时,吸液倍率按阴离子半径从大到小的顺序依次降低,但差别很小.②高吸水性树脂中的非离子型单体的引入有利于提高树脂的抗盐性以及对不同种类盐的稳定性.在蒸馏水中,吸收倍率随温度升高而降低;但在质量分数3%的NaCl水溶液中,吸收倍率随温度的升高而升高.③合成的该高吸水性树脂具有很好的保液性能.

等离子体引发丙烯酰胺与2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液聚合

研究了等离子体引发丙烯酰胺(AM)和2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)水溶液聚合制备线性阳离子聚电解质的工艺方法。测定了不同反应压力下反应液的沸点,得到最佳的反应压力为133Pa;优化了引发聚合的条件:放电时间40s、放电功率60W、反应溶液pH=4.5、w(AM+DMC)=30%、m(AM)∶m(DMC)=1∶1、聚合时间24h、聚合温度40℃。在优化条件下,聚合物的最高特性粘数为966cm3/g。探索了等离子体引发AM-DMC水溶液聚合的机理:AM与水溶液中H+结合形成的HAM自由基起引发作用,进而与AM或DMC单体进行反应,生成线性聚合物。

含功能性羟基的温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶的制备及性能研究

采用两步合成路线合成了二缩三乙二醇单甲基丙烯酸酯 (TREGMA) ,并对其结构进行了表征 ;利用无皂乳液聚合法使N 异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)、TREGMA和N ,N 亚甲基双丙烯酰胺 (BA)交联共聚 ,制备了含有功能性羟基的温敏性微凝胶 .微凝胶的去溶胀性能研究表明 ,TREGMA的引入使得微凝胶的体积相转变温度得到提高 ,同时所制得微凝胶具有较好的温敏性 .该类微凝胶有望成为良好的生物医用材料 .

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水剂的溶胀

采用反相悬浮聚合法合成了聚（丙烯酸-丙烯酰胺）（P（AA-AM））高吸水剂。采用N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，合成了交联剂摩尔分数分别为0．0247％，0．0536％，0．0779％的3种不同的P（AA-AM）。通过对P（AA-AM）的溶胀动力学测试，研究了交联剂摩尔分数和溶胀介质对溶胀性能的影响，以及初始溶胀速率，溶胀速率常数。溶胀指数，溶胀系数和溶胀介质在水凝胶体系内的扩散行为。结果表明，P（AA-AM）在去离子水中的溶胀度为150-752g／g，在质量分数为3．0％的NaCl水溶液中的溶胀度仅为31～43g／g，其溶胀凝胶中的平衡含水率为95．24％～99．86％；溶胀速率常数随交联剂浓度、介质盐浓度的增大而增大；随着溶胀介质盐浓度的增大，溶胀指数减小，而溶胀常数却增大；吸水过程符合非Fick扩散，水的传输机理受扩散控制和松弛控制两种作用的共同影响，但松弛控制起主导作用。

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)的溶胀动力学

采用实验方法研究了不同交联剂用量的高吸水剂聚(丙烯酸-丙烯酰胺)(P(AA-AM))在去离子水、质量分数为0.9%和3 0%的 NaCl 水溶液中的溶胀动力学。实验结果表明,P(AA-AM)的溶胀动力学符合二次速率方程,并得到脱水动力学模型常数。随交联剂用量的增加,P(AA-AM)的平衡溶胀度(Q_e)降低,而溶胀速率(k_s)提高;随介质中 NaCl 含量的增加,Q_e 显著降低,而 k_s增大。NaCl 水溶液中的溶质和溶剂一起被 P(AA-AM)吸收,P(AA-AM)在 NaCl 水溶液中与在去离子水中的吸收机理相同。P(AA-AM)溶胀凝胶的脱水动力学常数很小,保水能力良好,而且随交联剂用量的增加和环境温度的降低,保水能力增强。

卟啉化合物研究(Ⅸ)——聚5-邻丙烯酰胺苯基-10,15,20-三苯基卟啉及其钴配合物的合成

将丙烯酰氯和5-邻氨基苯基-10,15,20-三苯基卟啉(Ⅰ)相连合成了5-邻丙烯酰胺苯基-10,15,20-三苯基卟啉(Ⅱ)。在引发剂作用下,Ⅱ进一步聚合,生成聚5-邻丙烯酰胺苯基-10,15,20-三苯基卟啉(Ⅲ),同时还合成了单体和聚合物的钴配合物。通过元素分析、核磁共振谱、红外光谱和可见吸收光谱对单体和聚合物的结构进行了鉴定。

丙烯磺酸盐与季铵盐对聚羧酸减水剂抗泥性的增效研究

为了改善骨料中黏土对混凝土拌合物工作性能的影响,在采用丙烯酸(AA)-甲基烯丙醇聚氧乙烯醚(HPEG-2400)-丙烯酰胺(AM)合成保坍型聚羧酸减水剂(PC)的过程中,通过单掺2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)及复掺AMPS与DMDAAC等量取代大单体,合成抗泥型聚羧酸减水剂(A-PC、D-PC及AD-PC)。研究了A-PC、D-PC及AD-PC对含泥水泥浆体流动度的影响,采用UV法测定了它们在水泥和黏土颗粒表面的吸附量,结果表明:在改善含泥水泥浆体流动性方面,复掺1.16%AMPS和2.64%DMDAAC的AD-PC比单掺1.74%AMPS的A-PC、2.64%DMDAAC的D-PC效果更好,AD-PC在黏土颗粒表面的吸附量最小,表明同时引入AMPS和DMDACC具有协同抗泥效应;对比研究了市售保坍型聚羧酸减水剂(SS-PC)与AD-PC对混凝土坍落度及抗压强度的影响,结果表明:当混凝土含泥量≤8%时,AD-PC的抗泥性远大于SS-PC,且对强度无负面影响;FT-IR分析表明:通过复掺成功将AMPS、DMDAAC嫁接在了PC结构中。

N,N-二亚乙基双丙烯酰胺与魔芋葡甘聚糖接枝共聚反应的研究

[目的]为了进一步开发利用魔芋资源,改善其黏度及水溶性。[方法]硝酸铈铵引发魔芋葡甘聚糖与N,N-二亚乙基双丙烯酰接枝共聚,并对接枝共聚物的部分性质进行研究。[结果]接枝共聚反应最佳条件为:N,N-二亚乙基双丙烯酸胺浓度1.5 mol/L,硝酸铈铵浓度8.0 mmol/L,反应温度60℃,反应时间2.5 h。[结论]接枝共聚物的水溶性及溶液黏度增强,可用作工业增稠剂和上浆剂。

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.

聚(苯乙烯-b-丙烯酰胺)/蒙脱土纳米复合材料的合成及其降滤失性能研究

采用可逆加成—断裂链转移(RAFT)聚合法合成出了两亲性聚(苯乙烯-b-丙烯酰胺)/蒙脱土剥离型纳米复合材料(P(St-b-Am)/O-MMT)。对该纳米复合材料分别进行了IR分析、XRD分析和TEM分析。同时对其进行了降滤失性能研究,结果表明:聚(苯乙烯-b-丙烯酰胺)/蒙脱土纳米复合材料热稳定性好,降滤失效果显著;在高温下具有很好的抗盐、抗钙污染能力,呈现出更好的降滤失效果,是一种性能优良的抗高温降滤失剂。