RAFT聚合制備丙烯酰胺基嵌段共聚物的研究.pdf

1、CO2等酸性氣體脫除的研究是近年來一個(gè)重大課題。固定化載體CO2促進(jìn)傳遞分離膜是一種新型的分離膜。近年來,可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合也是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。本文以RAFT聚合方法合成新型膜材料,制備固定化載體CO2促進(jìn)傳遞分離膜。
　　 合成了三種鏈轉(zhuǎn)移劑:S,S-二(α,α'-二甲基-α"-丙烯酸)三硫代碳酸酯(BDATC),S-1-十二烷基-S'-(α,α'-二甲基-α"-丙烯酸)三硫代碳酸酯(MTTCD),二硫代苯甲酸異丁腈酯

2、(CPDB)。
　　 分別以BDATC和MTTCD為鏈轉(zhuǎn)移劑,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑,甲基丙烯酰胺(MAM)為單體進(jìn)行可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合;然后以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)作為第二共聚單體,進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng),得到嵌段共聚物PMAM-b-PNVP。將該嵌段共聚物進(jìn)行水解得到含有胺基和羧基CO2分離固定載體膜材料N-乙烯基-γ氨基丁酸鈉-甲基丙烯酸鈉共聚物(VSA-MSA)。
　　 分別以BDATC,MTTCD,C

3、PDB為鏈轉(zhuǎn)移劑,AIBN為引發(fā)劑,甲基丙烯酸甲酯(MMA)為單體進(jìn)行可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合;用得到的聚合物作為大分子鏈轉(zhuǎn)移劑,以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)作為第二共聚單體進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng),得到嵌段共聚物PMMA-h-PDMAFMA。
　　 通過傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(1H-NMR)、X射線衍射(XRD)、差示掃描量熱(DSC)、凝膠滲透色譜(GPC)對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。用滴定法測(cè)定載體含量

4、。
　　 將得到的VSA-MSA作為膜材料制備VSA-MSA/PSF復(fù)合膜,用SEM觀察其微觀結(jié)構(gòu),并在不同壓力下,對(duì)復(fù)合膜的CO2,N2透過分離性能進(jìn)行了初步研究。結(jié)果表明:進(jìn)料氣為純氣(CO2/N2),在壓力為7.6 cmHg,溫度為30℃時(shí)VSA-MSA/PSF復(fù)合膜的CO2的滲透系數(shù)為1.2×10-4 cm。(STP)cm-2S-1cmHg-1,N2的滲透系數(shù)為4.06×10-5cm3(STP)cm-2S-1cmHg-1

5、,CO2/N2滲透選擇性40左右。
　　 將得到的PMMA-b-PDMAEMA作為膜材料制備PMMA-b-PDMAEMA/PSF復(fù)合膜,用SEM觀察其微觀結(jié)構(gòu),并在不同壓力條件下,測(cè)試了膜的CO2,N2透過性能。結(jié)果表明:復(fù)合膜綜合性能優(yōu)越。進(jìn)料氣為純氣(CO2/N2),在壓力為7.6 cmHg,溫度為30℃時(shí)PMMA-b-PDMAEMA復(fù)合膜的CO2的滲透系數(shù)為3.68×10-5 cm3(STP)cm-2S-1cmHg-1,N