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PH对阳离子聚丙烯酰胺CPAM的影响

在阳离子聚丙烯酰胺CPAM的聚合反应中,PH值会影响各单体的竞聚率,因此会影响反应速率和聚合物的结构和性质。

1.在强酸强碱环境中进行的时候,聚合反应的初始速率比较大,单体转化率也比较高;

2.在中性或弱酸环境中进行的时候,情况则恰好相反;

3.当在较低的PH值聚合时,会伴生分子内和分子间的酰亚胺反应,形成支链或交联型产物;

4.当在较高PH值下聚合时,溶液很快由流动态转变为胶体状态乃至类橡胶态。

这是因为在碱性环境下聚合的时候,高转化率的反应后期剩余丙烯酰胺单体较少,引发剂所产生的自由基在这时也同时攻击聚合物叔碳上的碳-氢键产生叔碳自由基,叔碳自由基的复合便会发生聚合物之间的碳-碳交联而形成类橡胶态产物。因此,在下面的实验中,将预采用弱酸或弱碱性环境进行丙烯酰胺聚合反应。

             图1                        图2

 PH对CPAM分子量的影响PH对CPAM电荷密度的影响

         PH对CPAM分子量的影响                   PH对CPAM电荷密度的影响

      注:聚合浓度45%,阳离子化度30%             注:阳离子化度23%,其它同图1

      起始温度3-4℃,引发剂3#用量0.01%

从图1和图2中能够看出,PH值对于阳离子聚丙烯酰胺CPAM的分子量和电荷密度影响非常大。PH值较低的时候,分子量较高,电荷密度也很大;而PH值升高时,阳离子聚丙烯酰胺CPAM的分子量和电荷密度都呈迅速下降趋势。PH5的时候聚合样溶解较困难,有透明的小块,其分子量偏大可能是在低PH下发生了交联;PH6的聚合样溶解较好;PH6.57.5之间时的聚合样初始反应很慢,反应时间长,且分子量也不高;PH7.59的时候聚合样分子量有所上升,但是溶液已经开始泛白。当PH10.5的时候,聚合样浸泡后胶粒不溶胀也不溶解,可能是已发生碳-碳交联所致。另外,由DMC共聚的阳离子聚丙烯酰胺CPAM的电荷密度随着PH的增大而减小,特别是PH7的时候,变化更为明显(但在PH9的时候阳离子聚丙烯酰胺CPAM仍然显示正电性)。因此,为了提高阳离子聚丙烯酰胺CPAM的分子量和电荷密度,聚合时应该严格控制PH值在5.5-6.5较好。

 

目前阳离子聚丙烯酰胺CPAM分子量不会高于普通阴离子聚丙烯酰胺分子量,一般都在500-1200万以内,另离子度也是CPAM的一个重要指标,请大家不要忽略。

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文章编辑:新乡市京华净水材料有限公司

文章地址:http://www.hibonn.com/zhishi/485.html

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