低分子量聚丙烯酸钠合成研究及其应用

【摘要】低分子量聚丙烯酸钠是一种水溶性聚电解质,在诸多领域中得到广泛的应用。分子量在500-5000范围内的聚丙烯酸钠具有良好的分散阻垢性能,在水处理中常用作阻垢缓蚀剂。因此,加强对低分子量聚丙烯酸钠合成方法及其应用的研究具有十分重要的意义。本研究以过硫酸铵为引发剂、正十二硫醇和异丙醇为链转移剂,在水溶液中通过控制引发剂和丙烯酸的滴加速率,合成出了分子量在2000～3000之间低分子量聚丙烯酸钠。同时探讨了过硫酸铵用量、链转移剂用量、聚合温度、丙烯酸浓度、丙烯酸滴加速率、过硫酸铵滴加速率等因素对聚合物分子量的影响。结果表明,当过硫酸铵用量为单体的4%,丙烯酸浓度35%,采用复配的链转移剂：正十二硫醇用量为单体的4%,异丙醇为单体的2倍,在温度85℃下反应3h后,能合成出分子量在2000-3000,分散系数(PDI)小于1.3的聚丙烯酸钠。本论文还探索了一种新的合成研究方法：可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)。研究中,首先合成出了十二烷基三硫代二甲基丙酸的RAFT链转移试剂(CTA)；再以偶氮二异丁氰(AIBN)为引发剂,在温度80℃下溶解于叔丁醇中进行丙烯酸溶液聚合,得到分子量在1000～1400,分散系数1.1左右的聚合产物。同时考察了AIBN浓度、CTA浓度等对聚丙烯酸分子量及其分布的影响。研究结果表明,在CTA存在下,聚合物分子量随转化率的提高而线性增长；随着CTA的浓度增大,聚合物分子量不断变小,分子量分布越变越窄；CTA浓度越大,聚合反应速率越小,聚合物分子量越小；当AIBN与CTA浓度同时增大时,其对聚合反应速率起到相反的作用：增大AIBN浓度,反应速率理论上是加快的；而增大CTA浓度则刚刚相反。哪个因素起到主导作用,聚合反应速率就受其影响更多,也就偏向于其产生的结果。本文也进行了聚丙烯酸钠对硫酸钙的阻垢性能研究。研究结果表明,分子量在1500-2400之间时,聚丙烯酸钠对硫酸钙的阻垢性能最佳。聚丙烯酸对硫酸钙的阻垢能力随着聚丙烯酸钠溶液的用量增加而变强；当钙离子浓度和硫酸根离子浓度的增加时,阻垢率下降明显,阻垢性能降落；随着温度上升,阻垢性能降低；
【作者】丁建果；
【导师】余林；麦裕良；
【作者基本信息】广东工业大学，化学工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】低分子量聚丙烯酸钠；RAFT；分子量分布；CTA；阻垢性能；

【参考文献】
[1]唐亦然.统筹城乡人力资源 加强人力资源开发[D].安徽大学,社会工作,2013,硕士.
[2]徐治华.钢管混凝土系杆拱桥吊杆张拉控制与优化研究[D].长安大学,桥梁与隧道工程,2014,硕士.
[3]毛谦.武汉—荆沙34Mb/s长途光缆通信工程的光缆线路施工[J].光通信研究.1989(01)
[4]刘东洋.利用有机空穴传输材料提升有机薄膜晶体管场效应迁移率的研究[D].吉林大学,微电子学与固体电子学,2014,硕士.
[5]吴爱军.我国股市中小投资者风险承受能力影响因素研究[D].中南民族大学,企业管理,2013,硕士.
[6]魏鹤鸣.低相干光纤传感系统用于结构锈胀应变的监测与评估研究[D].大连理工大学,光学工程,2013,硕士.
[7]罗慧婷1,孔保华1,李沛军1,2,李木子1.细菌一氧化氮合酶及其在食品科学中的应用[J].食品科学.
[8]蒋延玲,周广胜,赵敏,王旭,曹铭昌.长白山阔叶红松林生态系统土壤呼吸作用研究[J].植物生态学报,2005,03:311-314.
[9]吕远.大豆膳食纤维的改性及其在烘焙食品中的应用[D].华东师范大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[10]游银辉.电子政务的网络信息安全研究[D].天津大学,2003.
[11]程八意.温室环境因子的实时检测和自动化处理系统[D].安徽大学,电路与系统,2014,硕士.
[12]王兴岭,冯斌,李心宁.井约束地震压力预测在滚动勘探开发中的应用[J].石油地球物理勘探,2002,04:391-394+432.
[13]吕佩育.基于影像分割的无人机影像密集匹配算法研究与实现[D].西安科技大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[14]王德文,刘杨.一种电力云数据中心的任务调度策略[J].电力系统自动化,2014,08:61-66+97.
[15]王申申.吉林省普通高校硕士研究生公共体育课教学现状调查及对策研究[D].长春师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[16]张长娅.电视读书节目的发展与困境[D].四川外国语大学,文艺学,2014,硕士.
[17]卢银霞.马克思主义人学视角下高校创业教育发展研究[D].长安大学,思想政治教育,2014,硕士.
[18]王宏,林振智,文福拴,薛禹胜,李颖毅.城市移动应急电源的优化调度[J].电力系统自动化,2014,03:123-129.
[19]王爽.英语专业学生写作策略使用的性别差异研究[D].华中师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[20]王敏.《说文》二徐反切研究[D].广西师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[21]刘丽萍.基因重组果胶酶的构建及酶学性质表征[D].吉林大学,生物医学工程,2013,硕士.
[22]叶宝东.青蒿琥酯诱导白血病细胞凋亡及增敏作用的研究[D].浙江中医学院,中西医结合临床,2003,硕士.
[23]蒋昌俊,疏松桂,郑应平.约束并发机制下Petri网模型的逻辑行为考察与随机性能评估[J].自动化学报,1996,04:410-417.
[24]李晨.不同类别的大学生学习环境感知、人格特质对学业成就的影响研究[D].华中科技大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[25]杨霞霞.一类具有年龄结构和垂直传染的传染病模型研究[D].新疆大学,基础数学,2013,硕士.
[26]张鉴骁.基于学分制的高校选课系统的设计与实现[D].苏州大学,计算机技术（专业学位）,2014,硕士.
[27]方伟杰,郑强,袁书宏.校园网网络计费系统的设计与实现[J].计算机时代,2004,08:9-10.
[28]苏光海.建筑业农民工用工制度存在问题及对策研究[D].燕山大学,公共管理,2012,硕士.
[29]李国庆.钨极氩弧熔覆原位自生ZrB_2-ZrC-B_4C-SiC高温陶瓷涂层的研究[D].哈尔滨工业大学,材料加工工程,2013,硕士.
[30]冯天天.膝关节数字化骨形态学研究及假体设计[D].华中科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[31]严璐.禽类重大疫情应急管理系统设计与实现[D].湖南农业大学,农业信息化,2012,硕士.
[32]何晴晴.功能力量训练对预防健美操运动损伤作用的实验研究[D].华中师范大学,体育教学,2014,硕士.
[33]王立英.羟基磷灰石—尿素复合物的制备及缓释性能的研究[D].吉林大学,微生物与生化药学,2013,硕士.
[34]倪志伟.基于排队论的订单处理系统建模与仿真[D].北京交通大学,2009.
[35]王沛康.微束等离子弧外填丝快速成形工艺研究[D].哈尔滨工业大学,材料工程,2014,硕士.
[36]回娜.当代中国社会信任道德危机及对策研究[D].河北师范大学,伦理学,2012,硕士.
[37]刘亚娟,吴江林,王诗豪,张铭,华允芬.铁皮石斛多糖对小鼠胚胎干细胞生长的影响[J].中成药,2015,01:12-15.
[38]刘柏嵩,高济,韩惠琴.一种智能数字图书馆框架的研究[J].计算机工程,2002,07:258-260.
[39]刘勇.城市居住区停车空间设计的精细化研究[D].北京建筑大学,建筑设计及理论,2013,硕士.
[40]田鹏.从禅宗文化的异同看中日陶瓷茶具的特点[D].景德镇陶瓷学院,美术学,2014,硕士.
[41]赵俊廷,张海明.用瞬态平面热源法测定花生油的导热系数[J].河南工业大学学报(自然科学版),2014,05:71-75.
[42]甘武琳.生态旅游景区品牌管理模式研究[D].广西大学,2003.
[43]白景清.人工神经网络软件包的开发及其在药物分析中的应用[D].沈阳药科大学,2003.
[44]刘惠.美国消费者金融保护局研究[D].南京大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[45]王彬,周晓庆,李笑诚,陈志敏,贺春英,吴谊群.氨基金属酞菁功能化修饰氧化石墨烯复合材料的制备及氨敏性研究[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第16分会：π-共轭材料[C].中国化学会:,2014:1.
[46]季星.农民贫困的代际更替因素[D].华中师范大学,社会学,2013,硕士.
[47]周建辉.离子液体应用于生物柴油与异亚丙基甘油的制备研究[D].广东工业大学,应用化学,2011,硕士.
[48]章丹.安徽省电力检修公司员工绩效管理体系研究[D].安徽大学,工商管理,2013,硕士.
[49]陈旭光.雷锋媒介形象的变迁与重构[D].中南民族大学,传播学,2013,硕士.
[50]范大龙.移动互联网应用层智能管道设计与实现[D].华中科技大学,电子与通信工程,2013,硕士.