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  聚丙烯酰胺是一種用途廣泛的有機(jī)高分子聚合物，其分子量及溶解性是決定其性能的重要指標(biāo)。在氧化-還原引發(fā)體系中，以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)為單體共聚合成了陰離子型聚丙烯酰胺(APAM)聚合物，考察了反應(yīng)溫度、酸堿度、引發(fā)劑、單體濃度等因素對(duì)APAM分子量的影響，并采用FTIR光譜分析了聚合產(chǎn)物的基團(tuán)組成。結(jié)果表明:反應(yīng)溫度在20-30℃時(shí)產(chǎn)物分子量較高，溶解性較好;pH值較低時(shí)容易爆聚，分子量隨pH值增高而降低，溶解性增強(qiáng);引發(fā)體系中過硫酸鉀的含量為25mg/L時(shí)，產(chǎn)物分子量可達(dá)6.21×106;單體比nAM / nAA =6:1，單體總濃度為35%左右時(shí)，產(chǎn)物分子量及溶解性均較好;傅立葉紅外光譜顯示出聚合產(chǎn)物中酰胺基團(tuán)和羧酸官能團(tuán)的存在，證明共聚產(chǎn)物具有丙烯酰胺鏈節(jié)。

 聚丙烯酰胺(PAM)是一類有機(jī)高分子聚合物，具有絮凝性、增粘性、表面活性等多種性能，可用作增稠劑、降失水劑、絮凝劑、分散劑、降阻劑等，廣泛應(yīng)用于石油、醫(yī)藥、建筑、化工、陶瓷、紡織、采礦等行業(yè)。PAM可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種，其中陰離子聚丙烯酰胺(APAM)的高分子鏈上具有活性酰胺基團(tuán)和帶有負(fù)電荷的陰離子羧基官能團(tuán)，可以和其它物質(zhì)發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，實(shí)際應(yīng)用中具有成本低、用量少、效果好的特點(diǎn)。陰離子聚丙烯酰胺的合成方法主要有均聚法和共聚法，工業(yè)化生產(chǎn)的工藝以均聚法為主，包括均聚共水解和均聚后水解。該方法存在著工藝復(fù)雜，水解度不易控制，產(chǎn)物的分子量范圍較為寬泛，未聚合的單體多，副產(chǎn)物的量也較大，且腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境等問題。若采用共聚法，則省去了水解的工序，生產(chǎn)周期得到了縮短且無環(huán)境污染問題的存在，應(yīng)是當(dāng)前陰離子聚丙烯酰胺研究的重點(diǎn)之一。

  APAM的制備方法:在三口燒瓶中依次加入丙烯酰胺水溶液、丙烯酸和蒸餾水，并通入氮?dú)狻�攪拌均勻。以鹽酸、氫氧化鈉溶液(1%wt)調(diào)節(jié)pH值，在一定溫度下逐步加入過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉水溶液，約30min加完并開始計(jì)時(shí)，反應(yīng)至一定時(shí)間結(jié)束。

  丙烯酸與聚丙烯酰胺單體合成聚丙烯酰胺的反應(yīng)為自由基聚合反應(yīng)，聚合速度、共聚物的組成、產(chǎn)物分子量及其分子量分布等是衡量該反應(yīng)的重要指標(biāo)，影響這些指標(biāo)的因素主要有反應(yīng)的溫度、反應(yīng)液的酸堿度、引發(fā)體系、單體的比率及濃度等。反應(yīng)溫度對(duì)APAM分子量的影響根據(jù)聚合理論，溫度是影響自由基聚合反應(yīng)的主要因素，溫度的升高可提高單體的活性，加快反應(yīng)單體聚合反應(yīng)的速度，但卻會(huì)降低產(chǎn)物的平均聚合度，致使聚合產(chǎn)物的相對(duì)分子量較低。

  一般說來，引發(fā)劑用量越少，產(chǎn)生的自由基數(shù)量相對(duì)較少，有利于鏈的增長，所得聚合產(chǎn)物的分子量就越高。但引發(fā)劑用量過少時(shí)，產(chǎn)生的自由基太少，用來引發(fā)單體聚合的活性點(diǎn)少，單體不能充分引發(fā)聚合，導(dǎo)致引發(fā)反應(yīng)難以正常進(jìn)行;或是反應(yīng)速度太慢，影響反應(yīng)的效率;或在一定的時(shí)間內(nèi)得不到高分子量的產(chǎn)物。另外，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量分布也會(huì)不均勻，有聚合物聚合得不完全且有不溶解的現(xiàn)象。若引發(fā)劑用量太多時(shí)，則在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的自由基，自由基相互碰撞而發(fā)生終止反應(yīng)的幾率和終止反應(yīng)的速率將大大增大，可用于分子鏈增長的單體量相對(duì)較少，使所得到的聚合物分子鏈較短，同樣也得不到高分子量的聚合產(chǎn)物。同時(shí)由于反應(yīng)速度過快，體系內(nèi)瞬間產(chǎn)生大量的熱量使得溫度驟然上升，其結(jié)果也是導(dǎo)致產(chǎn)物分子量的降低。由此可見引發(fā)劑的用量對(duì)聚合產(chǎn)物分子量的大小具有重要的影響.

  在氧化-還原引發(fā)體系下，以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)為單體共聚合成了陰離子型聚丙烯酰胺(APAM)聚合物。當(dāng)反應(yīng)溫度在20-30℃范圍內(nèi)時(shí)，聚合產(chǎn)物的分子量較高，溶解性較好;反應(yīng)體系的pH值較低時(shí)容易爆聚，APAM分子量隨pH值增高而降低，溶解性增強(qiáng);引發(fā)體系中過硫酸鉀的含量為25mg/L時(shí)，產(chǎn)物分子量可達(dá)6.21×106;單體比nAM / nAA =6:1，單體總濃度為35%左右時(shí)，產(chǎn)物分子量及溶解性均較好。