基于DMAEMA的可聚合离子液体及其与HEMA交联共聚物凝胶的研究

以丙酮为溶剂,分别采用丙酸(AS)、磷酸(H3PO4)以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)中和甲基丙烯酸-N,N-二甲基胺基乙酯(DMAEMA),然后减压蒸馏去除溶剂,合成了3种可聚合离子液体DMAEMA-AS/H3PO4/AMPS,采用差示扫描量热(DSC)表征其玻璃化温度(Tg)。以过硫酸铵(APS)为引发剂,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)分别与3种可聚合离子液体在水溶液中交联共聚,合成了Poly(HEMA-co-DMAEMA-AS/H3PO4/AMPS)凝胶,采用重量法研究了3种凝胶的溶胀行为。结果表明,DMAEMA-AS/H3PO4/AMPS的玻璃化温度分别为-61.9℃、76.2℃、-45.8℃,Poly(HEMA-co-DMAEMA-AS)和Poly(HEMA-co-DMAEMA-H3PO4)凝胶可在水及多种有机溶剂中溶胀,而Poly(HEMA-co-DMAEMA-AMPS)凝胶在任何溶剂中均不溶胀,并初步探讨了产生这种现象的原因。

强酸性可聚合离子液体的合成及其催化酯化性能

采用两步法合成了3种不同阳离子侧链长度(烯丙基和乙烯基)及不同阴离子种类(硫酸根和三氟甲基磺酸)的可聚合酸性离子液体,对其进行了表征.结果表明,3种离子液体符合理论设计结构特点,且分解温度都在200℃以上;离子液体的催化活性不仅与其阴离子结构有关,还与其侧链长度有关.将1-磺酸丁基-3-乙烯基咪唑硫酸氢盐聚合固载到改性凹凸棒土表面,在反应温度65℃、甲醇与油酸摩尔比6:1、固载催化剂用量0.7 g[固载率为36%(?)]的条件下,反应5 h后油酸甲酯产率可达58%,重复4次后酯化产率仍达33%以上,且催化剂易分离回收.

可聚合型离子液体乳化剂的性能及在SAN合成中的应用

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯与溴代烷烃反应合成可聚合离子液体--甲基丙烯酸二甲氨基乙酯丁基溴盐([DMC4]Br)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯癸基溴盐([DMC10]Br)、双甲基丙烯酸二甲氨基乙酯丁基溴盐([DM-C4-DM]Br2)和双甲基丙烯酸二甲氨基乙酯癸基溴盐([DM-C10-DM]Br2)。采用1HNMR和FTIR对其结构进行了表征。用电导率法测得其临界胶束浓度分别为16.20、11.20、25.61和16.13 mmol/L。分别以[DMC10]Br、[DM-C10-DM]Br2和十二烷基磺酸钠(SDS)为乳化剂制备了苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN);当[DM-C10-DM]Br2添加量(以单体总质量计,下同)为4%时,所制备的SAN单体转化率为90.2%;粒径为320.3 nm;SAN主链热分解起始温度为353℃;制备后废水的化学需氧量(COD)为937mg/L。该乳化剂制备的SAN的主链热分解温度比SDS制备的SAN提高了22℃,废水COD降低了1512 mg/L。

阳离子型可聚合咪唑类离子液体-丙烯酰胺共聚物的制备及其对盐酸腐蚀碳钢缓蚀行为

利用阳离子型可聚合离子液体1-丙烯酰氧乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐与丙烯酰胺的反相微乳液共聚合,制备了阳离子型咪唑类离子液体-丙烯酰胺共聚物缓蚀剂,并探讨了其缓蚀性能。研究了不同阳离子度、不同浓度聚合物溶液的缓蚀性能以及吸附时间对盐酸腐蚀碳钢速率的影响,并初步讨论了缓蚀机理。研究表明,该种阳离子型缓蚀剂的缓蚀效率可达90%以上;缓蚀剂的缓蚀能力不仅取决于缓蚀剂的阳离子度,还取决于该种缓蚀剂的相对分子质量;缓蚀效率并非简单地随聚合物浓度的增加而提高,当聚合物溶液的浓度过高时,反而会使缓蚀效率下降;随吸附时间的延长,碳钢的腐蚀速率逐渐降低,约40 h后基本保持不变;加入缓蚀剂有效抑制了酸对铁的腐蚀,随缓蚀效率的提高,碳钢表面的粗糙程度明显降低,孔洞结构减少。

水溶液中单电子转移活性自由基聚合法制备新型阳离子共聚丙烯酰胺/丙烯酸酯

以咪唑、丙烯腈和溴辛烷等为原料,合成了新型阳离子型可聚合离子液体表面活性剂单体:氯化-1-正辛基-3-(4-丙烯酸丁酯基)咪唑(PMOIH8)。以2-氯丙酰胺为引发剂,Cu0粉/三-(2-二甲氨基乙基)Me6-TREN为催化体系,采用单电子转移活性自由基聚合法对丙烯酰胺(AM)、PMOIH8进行了二元共聚合反应,合成了一种新型阳离子共聚丙烯酰胺/丙烯酸酯P(AM/PMOIH)。FT-IR、MS和1H NMR分析表明,所得聚合物为目标产物,采用GPC测得聚合物的相对分子质量为2×103～14×103,相对分子质量分布Mw/Mn在1.21～1.75之间。考察了催化剂、引发剂等因素对聚合的影响。结果表明,降低催化剂用量,聚合反应速率变慢,链增长速率常数kappp由0.0168 min-1降低至0.0065 min-1,Mw/Mn由1.25～1.71增加至1.32～1.75,引发效率Ieff=90.24%;增加引发剂用量,Mw/Mn由1.25～1.71减小至1.21～1.68,kappp由0.0168 min-1增加至0.0201 min-1,Ieff增加至93.17%。

水溶液中SET-LRP法制备两性离子聚丙烯酰胺

以可聚合离子液体表面活性剂氯化-1-正辛基-3-(4-丙烯酸丁酯基)咪唑(PMOIH8)、丙烯酰胺(AM)以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(Na AMPS)为单体,采用单电子转移活性自由基聚合(SET-LRP)法进行了三元共聚合反应,合成了一种两性离子聚丙烯酰胺P(AM/PMOIH/Na AMPS)。分析结果表明所得产物为目标产物。考察了Cu Cl2、引发剂、温度等因素对聚合的影响。结果表明,体系中未加Cu Cl2时,聚合反应速率变慢,速率常数(kappp)由0.0144 min-1降低至0.0117 min-1,珚Mw/珚Mn由1.30增大为1.38,引发效率(Ieff)降低至92.76%;增加引发剂用量,kappp增加至0.0153 min-1,珚Mw/珚Mn减小为1.26,Ieff增加至95.18%;降低温度,kappp降低至0.0102 min-1,珚Mw/珚Mn减小为1.28,Ieff降低至92.97%。