電化學方法在聚丙烯酰胺合成中的應用研究.pdf

1、聚丙烯酰胺(PAM)廣泛應用于采油、水處理、造紙、礦山冶金等領域。國內(nèi)外對聚丙烯酰胺的合成技術已相當成熟，并基于不同的氧化還原引發(fā)體系發(fā)展出多種聚合方法，所制備的PAM分子量最高可達千萬數(shù)量級。電化學聚合一般用于制備聚合物薄膜材料，涉及電分析領域的電極表面修飾和材料領域的導電高分子膜的制備等，而國內(nèi)外針對氧化還原引發(fā)聚合物合成反應的電化學研究很少。鑒于電化學氧化還原能減小引發(fā)劑組分的種類及用量，減少原料的消耗和廢液排放，特別是可望通過電

2、勢的控制來調(diào)節(jié)引發(fā)及聚合過程，因而有必要了解電解在氧化還原引發(fā)聚合物合成中的潛在應用。本文考察了電解對鈰(Ⅳ)-草酸和過硫酸鉀這兩種引發(fā)體系下PAM聚合產(chǎn)率和產(chǎn)物分子量的影響，并與相同條件下的化學聚合進行對比。
　　 實驗中考察的影響因素包括電解電勢、電解時間、電極面積、電解池結構、引發(fā)劑濃度、單體濃度、反應溫度、攪拌等。對于鈰(Ⅳ)-草酸引發(fā)體系，實驗優(yōu)化了電解聚合工藝，合成了300萬分子量的PAM，利用紅外光譜對所得聚合產(chǎn)物

3、進行了表征。結果表明，與傳統(tǒng)的非電解聚合相比，采用電化學聚合不僅能縮短反應時間，而且能提高聚合產(chǎn)物的分子量，通過采用大面積絲狀Pt電極(改善溶液對流)、選用較低的聚合電勢和控制較短的聚合時間，使電解在提高產(chǎn)率和產(chǎn)物分子量兩方面都起到明顯的促進作用，拓展了電化方法在溶液相聚合反應中的潛在應用。對于過硫酸鉀引發(fā)體系，外加電勢聚合對聚合產(chǎn)物分子量有一定的增大效應，但效果不是很明顯，產(chǎn)物分子量與電勢的關系也不具有簡單的規(guī)律性，但實驗結果為提高聚