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文檔簡介
1、本文首先利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)法研究了在完全的水溶液中丙烯酰胺的聚合。研究以2-氯丙酰胺(CPA)為引發(fā)劑,氯化亞銅(CuCl)/2,2'-聯(lián)吡啶(bpy)為催化劑體系,用ATRP法制備了丙烯酰胺的聚合物。探討了聚合反應(yīng)中不同溫度、不同的單體濃度等因素對(duì)單體轉(zhuǎn)化率的影響,并對(duì)聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了一定的分析。其次,利用ATRP法制備了N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)與丙烯酸叔丁酯(tBA)的共聚物水凝膠,進(jìn)而研究討論了各種因素
2、對(duì)ATRP法制備P(NIPAM-co-tBA)水凝膠聚合反應(yīng)的影響。最后,對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的分析檢測(cè),用紅外光譜儀分析表征了聚合物的結(jié)構(gòu)及組成,用凝膠滲透色譜儀測(cè)定了聚合物的數(shù)均分子量(Mn)及分子量分布(PDI)。
在丙烯酰胺水溶液聚合中,研究了不同溫度、不同的單體濃度、不同的單體與引發(fā)劑的配比([M]∶[I])及不同的催化劑與引發(fā)劑配比([C]∶[I])對(duì)聚合反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)在聚合過程中,隨溫度的升高,聚合反
3、應(yīng)速率有所加快,但聚合反應(yīng)的可控性降低;當(dāng)增大反應(yīng)體系中單體的濃度時(shí),聚合反應(yīng)速率增大,ln([M]0/[M])~t有較好的線性相關(guān)性;聚合反應(yīng)速率也隨引發(fā)劑用量的加大而增大,但加大引發(fā)劑的用量,反應(yīng)的可控性降低;研究還發(fā)現(xiàn)當(dāng) [C]∶[I]為1:1時(shí)聚合反應(yīng)的可控性較好。通過對(duì)聚合反應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn),反應(yīng)過程符合活性聚合反應(yīng)的基本特征,并且聚合物的分子量分布較窄(小于1.5)及實(shí)際分子量與理論分子量的偏差較小,聚合反應(yīng)具有一定的可
4、控性。
本文還以NIPAM為主單體,tBA為共聚單體,CPA為引發(fā)劑,N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)為交聯(lián)劑,采用ATRP法在水與二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液中制備了具有均相網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的P(NIPAM-co-tBA)水凝膠。實(shí)驗(yàn)同時(shí)也研究了不同的單體濃度、引發(fā)劑用量、交聯(lián)劑用量及共聚單體的組成對(duì)水凝膠溶脹率(SR)和體積相轉(zhuǎn)變溫度(VPTT)的影響,并對(duì)聚合反應(yīng)過程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。研究發(fā)現(xiàn),在較寬的范圍內(nèi),P(N
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