星形聚丙烯酰胺接枝淀粉的合成及应用

介绍了应用水溶液聚合方法合成了星形聚丙烯酰胺(SPAM)的方法。采用正交实验方法研究了不同的引发剂用量、相对分子质量调节剂用量、聚合体系温度对SPAM特性黏数的影响,从中优化出最佳反应条件为单体质量分数为15%,聚合温度为35℃,引发剂质量分数为(相对单体质量,下同)0.04%,螯合剂为0.005%,抗交联剂为0.015%,聚合体系pH值为5,得到的星形聚丙烯酰胺特性黏数为989.2mL/g。星形聚丙烯酰胺在35℃进行氯胺化反应并加到糊化好的淀粉溶液中,在40～50℃下反应40min,即得到星形聚丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂。结果说明,星形聚丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂溶解性好、絮凝能力强,具有良好的絮凝效果。

树核星形聚丙烯酰胺的制备及其稀溶液性质

以叔胺化树枝状聚酰胺基胺为核,通过光引发自由基聚合制备了具有不同支臂数(4,8,16)的树核星形聚丙烯酰胺(DSPAM)。研究DSPAM在NaCl水溶液中的稀溶液性质时发现,特性黏数([η])相同时,DSPAM的Huggins系数(KH)比线型聚丙烯酰胺大,溶剂化DSPAM的分子体积也较大;随溶液中NaCl浓度的增加,不同支臂数DSPAM的[η]、扩张因子(α)和体积相关参数(VE)增大,KH呈无规律性波动,形状因子(υ)变化较小;α和VE在不同的NaCl浓度下均随DSPAM支臂数的增多而减小,支臂数为16时DSPAM的υ最接近2.5,此时DSPAM分子的在溶液中的构象也最接近球状。用原子力显微镜观察支臂数为16的DSPAM在水中的微观结构基本呈现球状。

聚乙烯亚胺为核的星形聚丙烯酰胺制备及其稀溶液的光散射研究

以重均相对分子质量为10 000的聚乙烯亚胺(PEI)为核,改性制得了硫杂蒽酮封端PEI水溶性大分子光敏剂,并通过核磁共振氢谱、红外光谱和紫外光谱表征了其结构;利用紫外分光光度法确定其水溶液中光引发基团(硫杂蒽酮基团)的浓度后,通过光引发自由基聚合制备得到了以PEI 10000为核的聚丙烯酰胺(PAM)。采用光散射研究了聚合产物在蒸馏水中均方旋转半径与重均相对分子质量、第二维利系数与重均相对分子质量、和特性黏数与数均相对分子质量之间的关系以及均方旋转半径与水动力学半径之比,结果表明以光引发制得的PEI 10000为核的PAM的确存在星形结构。

单电子转移活性自由基聚合法制备两亲星形聚丙烯酰胺

以季戊四醇为原料,合成了星形大分子引发剂2-溴异丁酸季戊四醇四酯(PT-Br),并以此为四官能度引发剂,以CuBr/三-(2-二甲氨基乙基)胺(Me_6-TREN)原位歧化得到的初生零价铜(Cu^0)及二价铜与配体的络合物(Cu~ⅡX_2/L)为催化体系,室温下(18℃)在水溶液中实现了N-叔丁基丙烯酰胺(NtBA)和丙烯酰胺(AM)的单电子转移活性自由基共聚合(SET-LRP)。通过~1 H NMR和FTIR分析表明,所得聚合物为星形结构并且聚合物的链端保留了—Br端基。考察了各因素对聚合反应的影响,确定了聚合反应的最佳工艺条件为V(H_2O)=5mL,c(AM+NtBA)=4mol/L[x(NtBA)=4.1%],c(PT-Br)=0.004 3mol/L,c(CuBr)=0.008 9mol/L,V(Me_6-TREN)=13μL,反应时间8min,在室温(18℃)下制备出了黏均相对分子质量最大为6.94万的四臂星形P(AM-co-NtBA)。

星形阴离子型聚丙烯酰胺的合成及絮凝性能

以季戊四醇为核,并与硝酸铈铵组成氧化还原引发体系,过硫酸钾为助引发剂,引发丙烯酰胺(AM)与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)自由基共聚合,合成星形阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂Star-P(AM/AMPS).采用FTIR和1H NMR对产物结构进行表征,并计算平均臂数.同时考察反应时间、单体浓度、引发剂用量、反应温度对聚合反应的影响.溶液性能评价结果表明,Star-P(AM/AMPS)的耐温性能及絮凝性能均优于线形PAM.

星形阳离子聚丙烯酰胺的助留助滤性能

以季戊四醇为支化剂,利用其多羟基与硝酸铈铵组成氧化还原体系,在水溶液中引发丙烯酰胺与阳离子单体DMC进行自由基聚合,制备出了星形结构的阳离子聚丙烯酰胺(S-CPAM);并研究了S-CPAM的助留助滤效果,得出用做漂白麦草浆助留助滤剂的S-CPAM的最佳合成条件为:反应温度30°C,反应时间6h,单体总浓度2.207mol/L,氧化剂浓度7.24mmol/L,还原剂浓度1.81mmol/L。实验进一步研究了用量、剪切作用、浆料pH值等对S-CPAM助留助滤效果的影响。结果表明,合成的S-CPAM在较高的剪切力和pH值条件下也具有较好的助留助滤效果。

星形阳离子聚丙烯酰胺合成条件的优化

以季戊四醇为支化剂,并与硝酸铈铵组成氧化还原引发体系,在水溶液中引发丙烯酰胺(AM)和季铵型阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)进行自由基共聚,合成了星形结构的阳离子聚丙烯酰胺(S-CPAM)。研究了引发剂用量、反应体系单体浓度、阳离子单体比例、聚合反应温度及反应时间等对共聚反应的影响,得出了合成S-CPAM的最佳工艺条件,并通过红外光谱对其分子结构进行了表征。

星形阳离子聚丙烯酰胺对废纸浆的助留助滤作用

研究了星形阳离子聚丙烯酰胺(S-CPAM)对漂白废新闻纸脱墨浆的助留助滤作用,并探讨了浆料体系的剪切力、pH值等因素对S-CPAM助留助滤效果的影响。结果表明:S-CPAM对废纸浆具有较好的絮凝作用,所引发形成的絮凝体结构较致密,在保证纸料留着率和滤水性能的同时,成纸的匀度较好。抄造体系的剪切作用、pH值在碱性范围内等因素对S-CPAM的作用效果有不利影响。但S-CPAM对高剪切力有一定的抵抗能力,且在较宽的pH值范围内有较好的助留助滤效果。

星形阳离子聚丙烯酰胺在不同浆料体系中的应用

研究了星形阳离子聚丙烯酰胺(S-CPAM)对不同浆料体系的助留助滤作用。结果表明,S-CPAM对漂白针叶木浆的作用效果明显优于漂白废新闻纸浆。随着作用时间的延长、体系中剪切作用的增强及pH值的升高,纸料的留着率和滤水性能均呈降低的趋势,但S-CPAM分子的支化构型对吸附后的分子重构和电荷衰减有一定阻碍作用,其在中、碱性体系中仍具有较好的助留助滤作用。