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低分子聚丙烯酸钠的制备研究(试验结果与讨论二)

反应温度对聚丙烯酸钠分子量的影响

据上述试验方法,控制单体质量分数20%,链转移剂3g,引发剂2g,反应时间为5h,考察反应温度的变化对聚合减水剂分子量的影响,结果见图4。由图可知,随反应温度升高, 聚合减水剂相对分子质量在下降.这是因为当引发剂用量一定时,反应温度升高,引发剂受热分解速度加快,活性自由基的生成速度随之加快,聚合速度加快,高分子链段的增长受到抑制,引起聚合减水剂相对分子质量下降。

图4

反应时间对聚丙烯酸钠分子质量的影响

根据上述试验方法, 控制单体丙烯酸质量分数20%,引发剂,链转移剂,反应温度为60℃,考察反应时问变化对聚合减水剂分子质量的影响,结果见图5。结果表明,反应时间在5h以前,聚合相对分子质量变化较快;5h以后,聚合减水剂相对分子质量基本不变,并趋于平稳,这是因为在反应初期,单体浓度、引发剂浓度较高,反应速度大,单体转化率上升较快,聚合减水剂相对分子质量变化显著;反应后期,单体浓度低,反应速度很小,转化率基本不变,反应趋于完全,因此聚丙烯酸钠相对分子质量变化不大。

图5

聚丙烯酸钠的减水效果

控制泥浆的含水量在31%以下,改变聚合减水剂的加入量,所得的解凝曲线见如图6。控制泥浆的含水量在31%以下,改变聚合减水剂的加入量,所得的解凝曲线见图6。由图可以看出,在控制泥浆的含水量时,聚合减水剂可以把泥浆的流动性降低到29.55s,而且其解凝范围比较宽,在加入量为0.2%~0.4%时都具有明显的解凝效果。聚合减水剂之所以有较好的减水效果,是因为:

图6

(1)聚合减水剂属于静电位阻稳定机制,泥浆中的固体颗粒表面吸附了~ 层带电的聚合物分子,带电的聚合物分子层通过本身所带的电荷排斥周围子。

(2)其电离出来的Na离子吸附在粘土胶粒上,和无机电解质一样也起到增厚扩散层,能置换Ca2+、Mg2+离子,加大电位,使胶团斥力增加,等静电稳定作用。

(3)高分子本身的骨架结构阻碍相邻粒子通过布朗运动靠近,减弱粒子问的吸引,从而达到分散和提高泥浆流动性、稳定性的作用。

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