丙烯酰胺類聚合物（PAM）是一類重要的水溶性聚合物,廣泛應(yīng)用于污水處理、造紙、采油等領(lǐng)域,2010年我國聚丙烯酰胺的年需求量達(dá)45萬噸。絮凝劑是聚丙烯酰胺最重要的應(yīng)用之一,其絮凝性能通常受到電荷密度及分布以及分子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等因素的影響,而目前的聚丙烯酰胺絮凝劑產(chǎn)品都是通過傳統(tǒng)自由基聚合生產(chǎn)制備的無規(guī)線性共聚物,不僅電荷密度隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生漂移且電荷在絮凝過程達(dá)不到高效利用,而且聚合物的結(jié)構(gòu)也不能得到良好的調(diào)控,使用時(shí)還存在高黏度難溶解等問題。超支化聚合物具有高度支化且分子內(nèi)帶有大量官能團(tuán)端基,與相同分子量的線性聚合物相比具有易溶解、低黏度等優(yōu)點(diǎn)。超支化聚合物通常通過AB。型單體的縮聚或自縮聚乙烯基聚合（SCVP）制得,但相應(yīng)的單體合成不易。可控／“活性”自由基聚合（CLRP）技術(shù)的出現(xiàn)為超支化聚合物的合成開辟了新途徑。可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移（RAFT）聚合是目前被廣泛使用的CLRP技術(shù)之一,因其對各種極性和非極性單體及溶劑的通用性以及溫和的聚合條件而被廣泛用于制備各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的聚合物如嵌段共聚物、星型聚合物、超支化聚合物等。本文采用半連續(xù)工藝進(jìn)行丙烯酰胺（AM）與二烯類單體N,N’-亞甲... 

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 丙烯酰胺類水溶性聚合物及其應(yīng)用
    2.2 絮凝機(jī)理
        2.2.1 溶液中粒子相互作用力
        2.2.2 絮凝機(jī)理
    2.3 影響聚合物絮凝效果的因素
    2.4 可控/“活性”自由基聚合(CLRP)
        2.4.1 氮氧自由基聚合
        2.4.2 原子轉(zhuǎn)移自由基聚合
        2.4.3 可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合
    2.5 RAFT聚合對聚合物結(jié)構(gòu)的控制
        2.5.1 RAFT聚合制備星型聚合物
        2.5.2 RAFT聚合制備超支化聚合物
    2.6 課題的提出
第三章 丙烯酰胺水溶液RAFT聚合
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑的合成
        3.2.3 丙烯酰胺水溶液RAFT聚合
        3.2.4 聚合物分析與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 聚合溫度的影響
        3.3.2 [BCPA]_0/[I]_0的影響
        3.3.3 pH值的影響
    3.4 小結(jié)
第四章 不同加料策略定制支化聚丙烯酰胺
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 “臂先”法制備s-PAM
        4.2.3 “核先”法制備s-PAM
        4.2.4 恒速滴加BisAM制備b-PAM
        4.2.5 間歇RAFT聚合制備b-PAM
    4.3 聚合物分析與表征
        4.3.1 氣相色譜(GC)
        4.3.2 三檢測凝膠滲透色譜(Triple detector GPC)
        4.3.3 ~1H NMR
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 AF法制備的s-PAM
        4.4.2 CF法制備的s-PAM
        4.4.3 SB和BA法制備的b-PAM
        4.4.4 不同加料策略對聚合物鏈結(jié)構(gòu)的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 丙烯酰胺半連續(xù)RAFT聚合支化動力學(xué)
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 半連續(xù)RAFT聚合制備超支化聚丙烯酰胺
        5.2.3 丙烯酰胺間歇RAFT聚合動力學(xué)
        5.2.4 丙烯酰胺半連續(xù)RAFT聚合動力學(xué)
    5.3 聚合物分析與表征
        5.3.1 氣相色譜(GC)
        5.3.2 三檢測凝膠滲透色譜(Triple detector GPC)
        5.3.3 ~1H NMR和~(13)C NMR
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 不同聚合條件制備b-PAM
        5.4.2 丙烯酰胺半連續(xù)RAFT聚合過程研究
    5.5 小結(jié)
第六章 丙烯酰胺半連續(xù)RAFT聚合支化動力學(xué)模型
    6.1 引言
    6.2 半連續(xù)RAFT聚合動力學(xué)模型的建立
        6.2.1 RAFT聚合基元反應(yīng)
        6.2.2 矩方法
        6.2.3 半連續(xù)反應(yīng)器模型
        6.2.4 擴(kuò)散控制終止模型
        6.2.5 初級環(huán)化與次級環(huán)化
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 滴加速率的影響
        6.3.2 BisAM用量的影響
    6.4 小結(jié)
第七章 陽離子型超支化聚丙烯酰胺的制備
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        7.2.2 制備PAM-b-DMC嵌段共聚物
        7.2.3 制備陽離子型超支化聚丙烯酰胺
    7.3 聚合物分析與表征
        7.3.1 氣相色譜(GC)
        7.3.2 三檢測凝膠滲透色譜(Triple detector GPC)
        7.3.3 ~1H NMR
    7.4 結(jié)果與討論
        7.4.1 以線性PAM作為大分子RAFT制備PAM-b-PDMC
        7.4.2 以超支化PAM作為大分子RAFT制備陽離子型超支化PAM
    7.5 小結(jié)
第八章 聚丙烯酰胺絮凝的研究
    8.1 引言
    8.2 實(shí)驗(yàn)部分
        8.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        8.2.2 TiO_2懸濁液的配制
        8.2.3 濁度測定
        8.2.4 粒徑分布(PSD)
    8.3 結(jié)果與討論
        8.3.1 樣品用量對絮凝的影響
        8.3.2 絮凝速率
        8.3.3 絮體粒徑分布(PSD)
        8.3.4 與工業(yè)絮凝劑產(chǎn)品的比較
    8.4 小結(jié)
第九章 結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)
    9.1 主要結(jié)論
    9.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
個(gè)人簡歷



本文編號：3654407