聚丙烯酰胺生成原理

原理在紫外光照耀下暫不考慮鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),該體系引發(fā)機(jī)理主要是自由基加成,聚合步驟如下[15]:聚合反應(yīng)式為:32222233引發(fā)劑22+322233聚合機(jī)理為為自由基,為鏈終止物質(zhì)或:鏈引發(fā):222222鏈增長:-++→-+1鏈終止:-+1+→-+1和的自由基聚合反應(yīng)符合自由基連鎖聚合反應(yīng)的一般規(guī)律,由鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止等基元反應(yīng)組成[16]。

鏈引發(fā)反應(yīng)是形成單體自由基活性種的反應(yīng)。

分為2步:第1步,由多種方法產(chǎn)生帶自由基的活性種,稱為初級自由基。

第2步,初級自由基與單體加成,形成單體自由基。

其中第1步反應(yīng)為決速步驟,但第2步反應(yīng)是鏈引發(fā)的關(guān)鍵步驟,這是由于一些副反應(yīng)可以使初級自由基不與單體反應(yīng),無法形成單體自由基,進(jìn)而不能發(fā)生鏈增長,產(chǎn)生了阻聚效果。

鏈增長反應(yīng)是鏈引發(fā)階段形成的單體自由基仍,具有活性,能打開第2個單體的雙鍵,形成新的自由基,并且連續(xù)與其他單體結(jié)合生成單元數(shù)更多的鏈自由基。

此步驟為放熱大、增長速率極快的反應(yīng)。

鏈終止反應(yīng)有偶合終止和歧化終止2種方式。

偶合終止是由2鏈自由基的獨(dú)電子相互結(jié)合成共價鍵的終止反應(yīng),其結(jié)果是大分子的聚合度為2個鏈自由基重復(fù)單元數(shù)之和;而歧化終止是1個鏈自由基奪取另1個自由基的氫原子或其他原子的反應(yīng),其結(jié)果是聚合度與鏈自由基的單元數(shù)相同。

通常狀況下,聚合的終止反應(yīng)為雙基終止,既有偶合終止也有歧化終止,而歧化終止常常占較大的比例。

方法稱取肯定量的丙烯酰***于反應(yīng)容器中,加入蒸餾水至肯定濃度。

再加入肯定量的助劑,通氮?dú)獬?后加入光敏劑于反應(yīng)容器中,將其放在紫外燈下肯定距離,照耀進(jìn)行反應(yīng)。

聚合1-3后,取出膠塊,切割造粒,烘干,粉碎過篩,得聚合物試樣。

。

摩擦包括:溶劑分子與溶劑分子間的摩擦,這種摩擦表現(xiàn)出來的粘度為純?nèi)軇┱扯?以表示;高分子與高分子間的摩擦以及高分子與溶劑分子間的內(nèi)摩擦,這三種摩η擦的總和體現(xiàn)了溶液的粘度,以表示。

在相同溫度下,因溶劑中加入高ηηη聚物而增加的粘度分?jǐn)?shù)稱為增比粘度,以表示:--ηη=ηηη=ηη1=η-。

式中為相對粘度,是溶液粘度對溶劑粘度的相對值。

1η為消退高分子間的內(nèi)摩擦效應(yīng),將濃度無限稀釋,使高分子聚合物分子相互遠(yuǎn)離。

這樣高分子間的摩擦可忽視不計,此時溶液的粘度行為主要是反映高分子與溶劑分子間的內(nèi)摩擦。

這一濃度極限值為:,為特性粘度,η=[η]→0[η]稱增比粘度,高分子化合物分子量越大,它和溶劑間摩擦越大,表現(xiàn)出的粘η度也越大:,該定律推廣得半閱歷公式:。

用粘度法測定,η=[η]=[η]通過式[η]=計算聚合物分子量,稱為粘均分子量。

液體在毛細(xì)管粘度計內(nèi)因重力作用而流出時遵守公式:ηρ=Π48-8Π。

對于某一指定的粘度計而言,上式可寫為:ηρ=-,式中1,當(dāng)流出時間在兩分鐘內(nèi),項可忽視;又因測定粘度是在極稀溶液中進(jìn)行110-2,故溶液密度與溶劑密度近似相等,在該條件下可將相對粘度寫成:;增比粘度:η=ηη=η=ηη-1=;特性粘度:在℃,條件下,又因-1η=[2η-η]3013[η]=,目前我國粘度法測定聚丙烯酰***的推舉公式為:[η]=10-40。

66,由此可求出高聚物的平均分子量[18]。

,恒溫水浴,電動攪拌器,秒表等。

,放在100毫升的燒杯中,加入50毫升去離子水,在室溫下用玻璃棒攪拌使之溶解。

然后移入100毫升容量瓶中,用溶液稀釋至刻度,搖勻待用。

用潔凈、干燥的尼龍濾布過濾,將其23放在恒溫30℃的水浴鍋中,預(yù)熱10分鐘,然后用烏氏粘度計測其分子量。

此時得到聚合物濃度約為,溶劑為待測溶液。

.4粘度的測定預(yù)先在烏氏粘度計的、管上接好膠管,借助重錘將烏氏粘度計垂直固定在恒溫水浴槽內(nèi),并使水槽的水面高過粘度計球2厘米左右。

烏氏粘度計烏氏粘度計由、、三管組成,①、②、③、④為管中儲存液體的球體;,為刻度線將30毫升配制好的待測溶液經(jīng)粘度計管加入粘度計內(nèi)。

掌握水浴在30℃恒溫下保溫10分鐘,緊閉管的膠管,用洗耳球?qū)y定液吸入球一半體積處,停止抽取,然后開放管,讓測定液自由下落,待球液面降至?xí)r,按動秒表,液面降至?xí)r,停止秒表,登記液面由降至所經(jīng)時間,重復(fù)三次,,取算術(shù)平均值即為待測試樣經(jīng)毛細(xì)管的秒數(shù)。

用毫升溶液代替上述待測試樣加入粘度計中,重復(fù)上述步驟3013做粘度計對溶劑在℃