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低分子聚丙烯酸钠的制备研究(试验结果与讨论一)

单体浓度对聚丙烯酸钠分子量的影响

根据上述试验方法,控制链转移剂2g,引发剂1g,反应温度为60℃ ,反应时间为5h,考察单体聚丙烯酸质量分数的变化对聚合减水剂相对分子质量的影响,结果见图1。按照自由基聚合的动力学理论,单体浓度增高,聚合速度加快,分子量会有所增加;如果单体浓度过低,聚合速度太慢,反应会不完全。从图1知,在相同条件下,随着单体丙烯酸用量的减小,聚合物分子量明显减小,但单体丙烯酸用量过低,聚合速率太慢,反应不完全。当单体丙烯酸用量过大,反应液容易出现黏结,不利于控制聚合度。这是由于氧化还原引发剂的分解速率很快,形成许多活性中心。当单体度较高时,溶液黏度在聚合过程中迅速增加,分子运动受阻,反应液局部过热,使聚合反应产生凝胶效应。

图1

引发剂用量的变化对聚丙烯酸钠分子量的影响

根据上述试验方法,控制链转移剂3g,丙烯酸单体质量分数为20%,反应温度为60℃ ,反应时间为5h,考察引发剂的用量对聚丙烯酸钠分子量的影响,结果见图2。由图可见,随着过硫酸铵用量增加,聚丙烯酸钠分子量逐渐降低。因为聚合产物的分子量取决于聚合反应的动力学链长和链终止方式。在有链转移剂作用下,链终止方式为单基终止;而动力学链长与引发剂浓度的平方根成反比。但是当过硫酸铵用量继续增加时,则出现分子量突然上升的异常现象,这可能是因聚合体系中亚硫酸氢钠既是还原剂也是链转移剂,当过硫酸铵用量继续增加时,亚硫酸氢钠被大量消耗,使得其链转移效果减弱,反应后期部分产物聚合方式转变为双基终止,导致分子质量突然上升 。

图2

链转移剂用量的变化对聚丙烯酸钠分子量的影响

控制单体质量分数20%,引发剂2g,反应时间为5h,考察链转移剂用量的变化对聚丙烯酸钠分子量的影响,结果见图3。从图可知,链转移剂用作聚合物相对分子质量的调节剂,起到控制相对分子质量大小和使相对分子质量分布均匀,稳定聚合物性质的作用。在聚合反应中,链转移剂同时存在向单体、引发剂和聚合物的转移,当链转移剂用量增加时,聚合物的相对分子质量增加,但是当其质量分数增加到一定程度后,由于抑制作用减弱,使得反应速率加快,反应不充分,产物相对分子质量降低。

图3

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  • 阴离子垃圾捕捉剂
  • 造纸两性干强剂
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  • AKD专用高分子乳化剂
  • 乳液型阳离子助留助滤剂
  • 助留助滤体系阳离子定着剂
  • 微生物和沉积物控制剂
  • 日化助剂
  • 聚季铵盐-7
  • 植物染料染发固色剂
  • 聚季铵盐-47
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