發(fā)布時(shí)間：2020-04-27 10:23

【摘要】：可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)是一種反應(yīng)條件溫和,單體適用范圍廣的可控/“活性”自由基聚合,近年來(lái)在高分子合成領(lǐng)域備受關(guān)注。本文旨在利用RAFT聚合活性可控的特點(diǎn),直接通過(guò)添加第二共聚單體的方法制備得到基于聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(PAMPS)的兩性離子嵌段聚合物。初步研究?jī)尚噪x子嵌段聚合物溶液與兩性離子無(wú)規(guī)共聚物溶液性質(zhì)區(qū)別,以及兩者在黏土上吸附行為的區(qū)別。論文由四部分組成,具體內(nèi)容如下:1.制備大分子鏈轉(zhuǎn)移劑Marco-AMPS。選用S-1-十二烷基-S'-(α,α'-二甲基-α"-乙酸)三硫代碳酸酯(DDMAT)作為鏈轉(zhuǎn)移試劑與陰離子單體2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通過(guò)RAFT聚合方法合成大分子鏈轉(zhuǎn)移劑Macro-AMPS�？疾鞎r(shí)間、[DDMAT]0/[I]0、溶劑配比、溶質(zhì)含量等反應(yīng)因素對(duì)AMPS聚合的影響,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)條件為:[DDMAT]0和[I]0的比例為4～5,w(甲醇):w(水)=8:2,溶質(zhì)含量在20wt%～25 wt%,pH≤7,溫度65℃～75℃時(shí),鏈轉(zhuǎn)移劑DDMAT可以快速、可控地實(shí)現(xiàn)AMPS進(jìn)行 RAFT 聚合,PDI 值1.3。2.制備兩性離子嵌段聚合物PAMPS-b-PMAPTAC。以陽(yáng)離子單體甲基丙烯酰丙基三甲基氯化銨(MAPTAC)為第二共聚單體,與Macro-AMPS進(jìn)行RAFT聚合合成嵌段聚合物PAMPS-b-PMAPTAC。通過(guò)傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、核磁共振氫譜(1H NMR)和凝膠滲透色譜(GPC)等方式對(duì)聚合物進(jìn)行表征。證明PAMPS-b-PMAPTAC合成成功,PDI值1.4,可控性較強(qiáng)。3.兩性離子嵌段聚合物PAMPS-b-PMAPTAC溶液與兩性離子無(wú)規(guī)共聚物P(AMPS/MAPTAC)溶液進(jìn)行性能對(duì)比。通過(guò)測(cè)試溶液的增比黏度,考察溫度、NaCl和CaCl2對(duì)聚合物溶液的影響;環(huán)境掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)試微觀形貌來(lái)驗(yàn)證現(xiàn)象;熱重分析(TGA)分析聚合物的熱穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)聚合物中陽(yáng)離子鏈節(jié)分子量的提高,有利于提高PAMPS-b-PMAPTAC的抗溫性能;(2)不斷將NaCl添加入嵌段聚合物溶液中,增比黏度會(huì)出現(xiàn)先降、后小幅度回升、再下降的現(xiàn)象;(3)SEM測(cè)試表明,嵌段聚合物與無(wú)規(guī)共聚物在溶液中分子鏈主要以卷曲或折疊構(gòu)象存在,有NaCl作用下,分子鏈伸展形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。4.研究嵌段聚合物在黏土上吸附行為。通過(guò)嵌段聚合物與無(wú)規(guī)共聚物和PAMPS對(duì)比分析,考察常溫和高溫情況下時(shí)間、溫度、鹽對(duì)聚合物在黏土上吸附行為,用元素分析測(cè)試確定吸附量,XRD、TGA驗(yàn)證聚合物在黏土上吸附的穩(wěn)定性,原子力顯微鏡(AFM)研究聚合物吸附構(gòu)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)聚合物在黏土上恒溫吸附在12 h達(dá)到平衡;(2)分子量低,陽(yáng)離子度高的嵌段聚合物能夠更快地吸附在黏土上,但達(dá)到飽和吸附后吸附量會(huì)降低;(3)長(zhǎng)時(shí)間的熱滾,聚合物在黏土上吸附與解吸附作用趨于動(dòng)態(tài)平衡。
【圖文】：

圖１－邋１邋ＲＡＦＴ聚合的機(jī)理１１５１逡逑（Ｉ）邐引發(fā)階段：這部分與傳統(tǒng)的自由基聚合相似，由引發(fā)劑分解成初級(jí)自由基，逡逑然后引發(fā)單體生成單體自由基Ｐｎ？

圖２－３為本實(shí)驗(yàn)室合成的鏈轉(zhuǎn)移劑ＤＤＭＡＴ的１Ｈ邋ＮＭＲ譜圖，，測(cè)試溶劑ＣＤＣ１３
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O631.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2642161