PVA接枝聚乙烯铵的合成及表征
聚乙烯醇基的新型聚合物材料的制备及性能分析
聚乙烯醇基的新型聚合物材料的制备及性能分析随着科学技术的发展，新型材料的扩展和应用也越来越广泛。
在化学领域中，聚乙烯醇基的新型聚合物材料已成为研究的热点。
那么如何制备聚乙烯醇基的新型聚合物材料并对其性能进行分析呢？一、聚乙烯醇基聚合物材料的制备聚乙烯醇基聚合物材料，即PVA聚合物材料，是一种性质稳定的无机聚合物材料，具有良好的耐候性、耐热性、耐化学腐蚀性等特点。
制备聚乙烯醇基聚合物材料主要有以下几个步骤：1、PVA的选择首先，需要选择合适的PVA。
PVA的化学结构特殊，其中部分羟基能够和其他化合物进行反应。
一般来说，PVA的相对分子质量越大，其交联能力也越强，应用范围也越广。
2、交联剂的加入一般情况下，多羟基化合物被用作PVA的交联剂。
常见的交联剂有乙二醇丙烯酸酯、甘油、三元醇、甲醛等。
交联剂的加入可以使PVA产生交联反应，从而形成具有更高密度的结构。
3、制备PVA交联材料将交联剂加入PVA中，搅拌混合均匀。
随后将混合物倒入模具中，经过凝胶和再结晶作用后，即可得到固态交联PVA材料。
二、聚乙烯醇基聚合物材料性能分析1、交联度交联度是聚合物材料一项基本的物理参数，反映了聚合物材料内部交联程度的强度。
聚乙烯醇基聚合物材料的交联度越高，其分子间的结合力也越强。
2、力学性能力学性能是评价聚合物材料材质的一个重要方面。
对于聚乙烯醇基聚合物材料来说，其弯曲模量、拉伸强度和伸长率等机械性能都影响着材料的应用。
3、热稳定性热稳定性是指材料在高温环境下的一系列物理化学性能表现。
聚乙烯醇基聚合物材料具有较好的热稳定性，可以抵抗高温腐蚀和氧化反应。
4、耐化学性耐化学性是指材料在不同化学环境下的化学性能表现。
相比其他聚合物材料，聚乙烯醇基聚合物材料具有更高的耐化学性，可以耐受各种强酸、强碱等化学试剂的腐蚀。
总的来说，聚乙烯醇基聚合物材料的制备和性能分析是一个复杂而系统的过程，能够广泛应用于各个领域。
在未来，随着科技的不断进步和改进，聚乙烯醇基聚合物材料也会得到更加广泛的研究和应用。
聚乙烯胺的合成与应用
聚乙烯胺的合成与应用范 晖 王锦堂(金陵科技学院公共基础课部,江苏南京210038)摘要 聚乙烯胺是一种含氨基的高分子树脂材料,氨基的存在为功能性高分子材料的制备提供了条件。
介绍了聚乙烯胺的3种合成方法,综述了近20年来聚乙烯胺在染料、化妆品、造纸、污水处理和现代分离技术等方面上的应用。
关键词 聚乙烯胺 合成 应用收稿日期:2005-05-25作者简介:范晖(1969～),女,研究方向:工业水处理;王锦堂(1940～)男,教授,博导,研究方向:石油化工Synthesis and Application of PolinylamineFan Hui(Department of Public Basic C ourses ,Jinling lnstitute of technology ,Jiangsu Nanjing 210038)Abstract P olyvinylamine (PVAm )is a kind of attractive multi -purpose polymer with amino groups.The amino groups provide an exceptional potental reactivity 。
The three kinds of methods to prepare polyvinylamine are recommended as three feasible processes 1Its application in various fields such as polymeric dyes ,cosmetics ,papermaking ,treatment of wastewater and m odern separation technology was reviewed during the last twenty years 1K eyw ords polyvinylamine ynthesis application1聚乙烯胺树脂的合成111 乙烯胺单体的聚合反应聚乙烯胺生产的关键在于制备乙烯胺(N -vinyl 2formamide ,简称NVF )[1、2、3]。
聚乙烯醇合成类型 -回复
聚乙烯醇合成类型-回复聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol，简称PVA）是一种重要的合成高分子材料，广泛应用于纺织、造纸、塑料、建筑、医药、食品和其他领域。
聚乙烯醇的合成类型主要包括乙烯基醇自由基聚合法和乙烯基醇反应粘接法。
下面将逐步回答关于这两种合成类型的问题。
1. 乙烯基醇自由基聚合法乙烯基醇自由基聚合法是制备聚乙烯醇的一种常用方法。
它通过将含乙烯醇单体的溶液或糊状物质，加入引发剂和催化剂，来引发聚合反应。
该方法的主要步骤如下：（1）原料准备：首先制备乙烯醇单体的溶液或糊状物质，通常使用乙烯醇溶液、糊状物或水溶性乙烯醇树脂。
（2）引发剂和催化剂的选择：选择合适的引发剂和催化剂用于引发聚合反应。
常用的引发剂包括过氧化氢、过硫酸铵等，而常用的催化剂则包括碱式催化剂。
（3）反应温度控制：将原料溶液或糊状物质的温度控制在适宜的范围内，以保证聚合反应的进行。
一般来说，温度在60-90摄氏度之间比较理想。
（4）引发聚合反应：将引发剂和催化剂加入到原料溶液或糊状物质中，搅拌均匀使其混合。
（5）控制聚合时间：根据需要控制聚合时间，一般情况下，聚合时间在2-4小时之间。
（6）过滤和洗涤：将反应混合物过滤，去除其中的杂质，然后用水或醇等溶剂进行洗涤去除残留的引发剂、催化剂和不溶性物质。
（7）干燥和热处理：洗涤后的产物通过烘干和热处理，去除水分，提高聚乙烯醇的物理性能。
2. 乙烯基醇反应粘接法乙烯基醇反应粘接法是另一种用于合成聚乙烯醇的方法。
该方法利用乙烯基醇的官能基进行反应，形成聚乙烯醇链，具有较高的反应活性。
该方法的主要步骤如下：（1）原料选择：选择合适的乙烯基醇单体作为反应物。
（2）引发剂和催化剂的添加：加入适量的引发剂和催化剂，促进反应的进行。
常用的引发剂和催化剂有过硫酸铵、过硫酸钠等。
（3）反应温度和时间控制：控制反应温度和时间以实现期望的聚合反应。
一般来说，反应温度在60-90摄氏度范围内，反应时间在2-4小时之间。
聚(N—乙烯基异丁酰胺)接枝聚苯乙烯微球的合成研究
乙醇作链转移 剂， ６ 在 ０℃聚合反应 ６ｈ 得到低聚物 ，
溶 液， 蒸发掉溶剂 ， 再用水溶解 ， 温度控制在 ６ ０℃以 上 离心分离 （Ｏ Ｏ ｒｒ ｎ １ ｉ） ４ Ｏ ａ ，０ ｍ ｎ ３次 ， ／ｉ 再冷冻 干燥 得到 Ｎ Ｉ Ａ低聚物。实验结果见表 １ ＶＢ 。
用 １ Ｌ Ｄ ５ ｍ ＭＦ溶 解 低 聚物 ， 人 一 定 量 加 （ Ｏ ＝５ ％ 的 Ｋ Ｈ溶 液 ， Ｋ Ｈ） ０ Ｏ 搅拌 ３ ｉ， 加 人 ０ｍｎ再 Ｃ Ｓ 和相转移催化剂 Ｔ Ｐ ， Ｍｔ Ｂ Ｂ 室温搅拌反应 ３ｄ 。过
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第 ２期
陈 瑜 ， ： 一 等 聚（ 乙烯基异丁酰胺 ） 接枝聚苯乙烯微球的台成研究
子单体。合成了数均相对分子 质量为 ３ ０ ５ ０和 ６ ０ ３０ 的两种 Ｐ Ｖ Ｂ Ｎ ＩＡ大分子单体。实验结果见表 ２ ，
表 ２ 大分子单体 的台成
乙烯基 异丁酰胺 （ Ｖ Ｂ ） 照文献 ［ ］ Ｎ ＩＡ 参 ５ 方法
合成； ・ ２琉基乙醇（ 特级 纯， 日本和光公 司） 偶 氮二 ；
异丁腈 （ ＩＮ， Ａ Ｂ 日本和 光公 司， 乙醇 中重结 晶提 经 纯 ） 对氯 甲基苯乙烯 （ ＭＳ， ； Ｃ ｔ质量分数 ＞ ９ ， ９ ％ 日本 油脂公 司提供 ） 四丁基溴化鳞（ Ｂ Ｂ 特级纯 ， ； ＴＰ ， 日本 和光公 司产 ） 苯 乙烯（ ｔ 工业级 ， ； Ｓ， 经碱洗后 减压蒸 馏提纯 ） 乙醇 （ ； 分析纯 ， 上海振 兴化工一厂产 ） 。 Ｉ ２ Ｐ ＶＩ Ａ大分子单体的合成 ． Ｎ Ｂ 首 先在 乙醇溶 剂 中以 Ａ Ｂ ＩＮ作 引发 剂 ，． ２ 巯基
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第 １ 卷 第２ ９ 期
２０ ０２年 ２月
聚乙烯醇(PVA)生产工艺流程(PPT 32张)
Leabharlann 纺织浆料——因该产品水溶性好，所以配浆很方便，上浆 以后浆料和纤维抱合力强，织物在加工过程中纤维因此不 容易断丝，提高了工效和正品率，另外退浆容易，便于操 作。 建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂； 乳化稳定剂——可用于醋酸乙烯乳液的乳化稳定剂或氯乙 烯单体悬浮聚合的分散剂。 水泥添加剂：主要是通过增加添加聚乙烯醇相关产品使水 泥作业冬季施工或强度增加。 铸造行业——用聚乙烯醇树脂17-88水溶液添加在铸造砂 土中制成模型，在室温下自然干燥，干燥以后的模具，能 达到铸造过程浇注铁水的强度，用这种工艺可节省成本， 提高产品质量和工效。
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外购电石经过破碎、除去矽铁，送入乙炔发生器， 与水反应后得到粗乙炔气，粗乙炔经冷却除尘、降 温后，再经碱液、硫酸清净提纯，得到纯度大于 98.5%（V%）的精乙炔气。
合成工序的主要任务
电石水解生产的粗乙炔在清净系统精制后，与醋酸在醋酸 锌一活性炭触媒的催化作用下，在合成反应器内生成以醋 酸乙烯、醋酸为主要成份，乙醛、丁烯醛、丙酮、水、苯 为微量组分的混合气体，在分离系统冷却分离后，反应液 送往精馏工序分离精制。乙炔气大部分和精乙炔混合后循 环使用，小部分送往回收系统除去N2、O2、CO2、Ald等 杂质后返回清净循环使用。
聚乙烯醇PVA生产工艺流程
聚乙烯醇PVA生产工艺流程1. 乙烯醇的聚合首先，乙烯醇（C2H4O）通过聚合反应制得PVA。
聚合反应通常采用聚合反应釜，在一定温度和压力下，通过添加催化剂和反应助剂，使乙烯醇分子发生聚合反应，形成PVA聚合物。
2. 水解聚合得到的PVA聚合物经过水解反应，即将PVA聚合物置于碱性或酸性介质中，使其发生水解反应，从而得到PVA颗粒。
3. 提取经过水解的PVA颗粒通过提取过程，即将PVA颗粒与过滤介质接触，以去除杂质、除去水溶性杂质和未反应的单体等。
4. 精制最后，通过加热、真空干燥等工艺对PVA颗粒进行精制处理，得到符合要求的PVA产品。
以上是PVA生产工艺的基本流程，其中还包括对PVA产品的包装、存储和运输等环节。
通过严格控制生产工艺流程，可以得到优质的PVA产品，满足各种应用领域的需求。
聚乙烯醇（PVA）是一种重要的合成高分子材料，具有优异的物理性能和化学性能，因此在纺织、建筑、包装、医药等各个领域都有着广泛的应用。
PVA的生产工艺流程复杂而精细，在生产过程中需要严格控制各个细节，确保最终产品的质量和稳定性。
下面将继续介绍PVA生产工艺的相关内容。
5. 包装生产出符合要求的PVA产品后，需要进行包装。
通常情况下，PVA产品会被包装在塑料袋或者复合袋中，然后在包装出口进行密封，以防潮、减少挥发和防止阳光直射。
6. 存储包装后的PVA产品需要进行妥善的存储。
PVA对湿度、温度、氧气和光的稳定性有一定的要求，因此通常需要储存在阴凉、干燥、通风的环境中，避免阳光直射。
7. 运输在进行产品的运输过程中，需要尽量减少产品受潮、受热和振动的机会，以保证产品质量不受影响。
此外，在生产工艺过程中，外部环境和原材料的质量对PVA产品的质量也有着重要的影响。
合理的厂房环境、优质的生产设备和完善的质量管理体系是保障PVA产品质量的基础。
PVA生产工艺的精细化、自动化发展趋势明显。
在现代化的PVA生产工艺中，常常会采用自动化控制设备，实现生产过程的自动化监控和控制。
聚乙烯醇基复合材料的制备和应用
聚乙烯醇基复合材料的制备和应用聚乙烯醇基复合材料是指将聚乙烯醇作为基体，并将其与一定数量的填充剂或增强材料进行混合而制成的一种新型复合材料。
这种复合材料具有良好的机械性能、物理性能、化学性能等特点，因此在工业生产和科学研究中具有广泛的应用前景。
本文将从制备方法和应用方面分别介绍聚乙烯醇基复合材料。
一、聚乙烯醇基复合材料的制备方法制备聚乙烯醇基复合材料的方法有很多种，根据填充剂类型和使用目的不同，选择的方法也有所不同。
下面介绍几种通用的制备方法。
1. 溶液法将适量的聚乙烯醇（PVA）加入适量的水中，并通过搅拌或加热的方式溶解。
然后将填充剂加入聚乙烯醇溶液中，通过搅拌或超声波处理使其均匀分散。
最后将溶液倒入模具中，在常温下静置或加热干燥得到样品。
该方法简单易行，适用于制备纳米填充剂的聚乙烯醇基复合材料。
2. 热压法将聚乙烯醇和填充剂混合均匀后，在热压机中通过加热和压力的作用，将混合物加工成板状或管状。
该方法制备的复合材料具有较强的机械性能和热稳定性，适用于制备较大尺寸的复合材料。
3. 喷雾干燥法将聚乙烯醇和填充剂混合均匀后，通过喷雾干燥器喷出细小颗粒，并在干燥室中干燥，得到颗粒状的复合材料。
该方法能够制备高度均匀的复合材料，适用于制备颗粒状的复合材料。
二、聚乙烯醇基复合材料的应用聚乙烯醇基复合材料在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
1. 膜材料将聚乙烯醇基复合材料制备成膜材料后，可以用于制作防水膜、光学膜、电池隔膜、医用膜等。
由于聚乙烯醇本身具有良好的可溶性和生物相容性，因此制备的膜材料具有优良的性能和广泛的应用前景。
2. 包装材料聚乙烯醇基复合材料中的填充剂可以是金属、聚合物或无机材料等，可以用于制作高强度和高透明度的包装材料，如包装纸板、食品包装袋等。
3. 纳米复合材料聚乙烯醇基复合材料中的纳米填充剂，如纳米氧化铝、纳米硅胶等，可以提高复合材料的机械强度、热稳定性和电学性能等。
因此，在电子器件、催化剂、高级涂料等领域有着广泛的应用。
PVA-g-mPEG接枝聚合物的制备及其防药物滥用性能
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第2期PVA-g -mPEG 接枝聚合物的制备及其防药物滥用性能杨璐1，李效文1，2，李凤和2，姚日生1（1合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽合肥230009；2安徽安生生物化工科技有限责任公司，安徽合肥230002）摘要：阿片类药物的滥用问题日益严重，目前防滥用制剂局限在以往已有的技术，在开发新材料方向却少有报道，为此本文通过分子设计提出以接枝改性的方法制备一种具有防滥用性能的新型PVA-g -mPEG 接枝聚合物。
以聚乙烯醇（PVA ）、单甲氧基聚乙二醇（mPEG ）和环氧氯丙烷（ECH ）为原料，采用两步反应合成法制备聚乙烯醇/单甲氧基聚乙二醇的接枝聚合物（PVA-g -mPEG ），研究了反应温度对接枝率的影响。
通过傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱、差示扫描量热法以及X 射线衍射法对产物进行表征。
另外，以盐酸二甲双胍为模型药物，制备了接枝聚合物骨架片，考察了材料的防滥用性能。
结果表明：随着接枝率的升高（43.44%，81.23%，120.48%），在水中20min 时分别有28.3%、20.8%和12.9%的药物被提取，表明接枝聚合物具有一定的防滥用效果，对开发新的防滥用药的药用辅料具有较好的指导作用。
关键词：聚合物；化学反应；制备；接枝；防滥用中图分类号：O633.1文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）02-0930-08Preparation and anti-drug abuse performance of PVA-g -mPEG graftpolymerYANG Lu 1，LI Xiaowen 1，2，LI Fenghe 2，YAO Risheng 1(1School of Food and Biological Engineering,Hefei University of Technology,Hefei 230009,Anhui,China;2Anhui AnsonBiochemical Technology Company Limited,Hefei 230002,Anhui,China)Abstract:The abuse of opioids is becoming more and more serious.The abuse deterrent formulations are limited to the existing technologies,but there are few reports on the development of new materials at present.Therefore,a novel PVA-g -mPEG graft polymer with anti-abuse performance was prepared by grafting modification through molecular design.Polyvinyl alcohol/mono-methoxypolyethylene glycol graft polymer (PVA-g -mPEG)was prepared with polyvinyl alcohol (PVA),mono-methoxypolyethylene glycol (mPEG)and epichlorohydrin (ECH)by a two-step reaction method.The effect of reaction temperature on the grafting rate was studied.The graft polymer was characterized by FTIR,1H NMR,DSC and XRD.In addition,using metformin hydrochloride as model drug,the graft polymer matrix tablets were prepared,and the anti-abuse performance of the materials was investigated.The results showed that with the increase of grafting ratio (43.44%,81.23%,120.48%),28.3%,20.8%and 12.9%of drugs were extracted from water in 20min,respectively,which indicates that the graft polymer had a certain anti-abuse effect and good guiding effect on the development of new anti-abuse pharmaceutic adjuvant materials.Keywords:polymers;chemical reaction;preparation;graft;anti-abuse研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-0474收稿日期：2021-03-10；修改稿日期：2021-04-19。
PVA-SBQ树脂的合成及在丝印感光胶中的应用
粘度mPa.s
pH
固含量%
9000
4.8
40
9、PVA-SBQ树脂感光胶性能特点
3306感光胶： 成膜平滑、高耐印率、高解像性、超高感度； 具有优良的保存稳定性、剥膜性佳，网版可再生使用。
10、PVA-SBQ树脂感光胶应用
数字化制版应用（数码制版机专用感光胶）： 使用设计数据即可直接激光制版，大幅节约成本、提高工作效率。
PVQ-SBQ树脂溶液的合成 在上述设备中，加入不同量的催化剂和SBQ单体， 在60～80℃下，避光反应24小时，即获得浅黄色均匀溶液，然后用的 NaOH水溶液中合至PH 值4-6 。
6、PVA-SBQ树脂物性
PVA-SBQ 粘度mPa.s
1#
10480
2#
9760
pH值 5.9 6.0
固含量% 14.4 14.3
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7、PVA-SBQ树脂替代传统重氮树脂
传统重氮树脂感光胶特点： 乳液-重氮树脂必须分开保管（不安定）、低感度； PVA-SBQ树脂感光胶特点：可单液化（非常安定）、高感度（是传统 重氮树脂的3倍）。
8、PVA-SBQ树脂感光胶制备
将计量好的PVA-SBQ树脂乳液，加入定量 的聚醋酸乙烯乳液和其他光固单 体；加入适量 的乳化剂、消泡剂和活性艳蓝作为染色剂，常 温搅拌均匀， 经过滤即获得蓝色感光胶成品。
1.直接激光制版 2.取消底片制程
11、制版工艺 传统制版工艺：
数码制版工艺：
12、网版示意图
13、应用案例
制版条件 网框尺寸：700*800mm 网纱：120T白色（国产），纱厚60μm 涂布方法：P↑3，S↑3，P收1，烘干； P↑4，S↑2，烘干 l膜厚：8-10μm 烘干温度及时间：45℃/15min 制版机：XX XX公司 测试资料：现场常规字符料号
聚丁二烯胶乳接枝聚乙烯醇的制备与表征
第３０卷第１１期Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．１１２０１４年１１月ＰＯＬＹＭＥＲＭＡＴＥＲＩＡＬＳＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＮｏｖ．２０１４聚丁二烯胶乳接枝聚乙烯醇的制备与表征田波１，２，戴亚杰１，刘宇光２，侯静２，董伟２（１．哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨１５００４０；２．黑龙江省科学院技术物理研究所，黑龙江哈尔滨１５００８６）摘要：采用乳液接枝的方法，以四乙烯五胺（ＴＥＰＡ）和过氧化氢叔丁醇（ｔ－ＢＨＰ）为引发剂，将聚乙烯醇（ＰＶＡ）接枝到聚丁二烯胶乳（ＰＢＬ）粒子上，制备出聚丁二烯接枝聚乙烯醇（ＰＢＬ－ｇ－ＰＶＡ）。
采用称量法测定接枝率，并用红外光谱、激光粒度仪和透射电镜分析ＰＢＬ－ｇ－ＰＶＡ的结构、粒子粒径和形貌。
结果表明，接枝率随ＰＶＡ的用量增加而增大、反应温度的升高先增加后减小、反应时间的延长先增加而后保持不变；红外光谱谱图显示出ＰＢＬ－ｇ－ＰＶＡ有ＰＶＡ特征吸收且相应峰面积随接枝率的增加而增大；激光粒度仪结果显示平均粒径增加且多分散系数变大；透射电镜观测到ＰＢＬ－ｇ－ＰＶＡ粒子呈核壳结构。
关键词：聚丁二烯胶乳；接枝反应；聚乙烯醇中图分类号：ＴＱ３３１．４＋１９文献标识码：Ａ文章编号：１０００－７５５５（２０１４）１１－００３１－０４聚丁二烯胶乳（ＰＢＬ）主链含有双键，是优良的大品种合成橡胶之一，具有弹性好和耐低温性能优异、抗湿滑性好、流动阻力低等优点，目前被广泛应用于汽车轮胎、制鞋和塑料改性等方面。
但由于聚二烯烃极性小，在增韧塑料如聚酰胺６（ＰＡ６）［１］、环氧树脂［２］和苯乙烯丙烯腈（ＳＡＮ）［３］等极性基体时，易聚集难分散，必须对其进行适当改性。
改性方法一般是在聚二烯烃分子链上引入极性基团，以增强界面相互作用，改善它与基体树脂的相容性［４］。
近年来，用含有极性基团的乙烯基单体与聚二烯烃橡胶接枝共聚，以提高其极性来改善与极性基体的相容性，是扩大聚二烯烃橡胶用途较为有效的手段之一［５］。
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沉淀 ,洗涤至中性 ,于 55 ℃恒温烘箱干燥至恒重 ,即 得 PVA - g - PVAM[ 9 ] 。相关反应如下 :
1 实验部分
1. 1 原料 PVA (1799) ,北京有机化工厂 ;丙烯酰胺 ,化学
纯 ,天津市化学试剂研究所 ; K2 S2 O8 ,分析纯 ,北京化 工厂 ; 95%乙醇 ,工业纯 ,莱阳经济技术开发区精细 化工厂 ; NaOH ,分析纯 ,天津市广成化学试剂有限公 司 ;溴水 ,化学纯 ,天津市福晨化学试剂厂 。 1. 2 仪器
1. 4 结构表征和性能测试 分别 将 PVA、PVA - g - PAM 和 PVA - g -
PVAM 配制成质量分数 w = 7%的水溶液 ,静置 24 h 脱泡 ,于洁净水平的塑料板上涂膜 ,自然风干 ,制得厚 度 10μm左右的聚离子膜 ,用 FTIR测其红外光谱 ,光 谱范围为 400～4 000 cm - 1 ,分辨率为 4 cm - 1 ,扫描次数 16次。
KAN G Zh i2Hu i, YU L i2J ua n, L IU S he ng2hua n, SON G Q ing2qun,M EN G P ing2R u i
( School of Chem istry and Chem ical Engineering, University of J inan, J inan 250022, China)
2 结果与讨论
2. 1 反应温度对接枝聚合反应的影响 图 1为反应温度对接枝聚合反应的影响 。结果
表明 ,随反应温度的升高 ,接枝率增加 , 75 ℃时接枝 率最大 ,之后下降 。这是因为随反应温度的升高 ,体 系的活化能增加 ,反应物的扩散速率加快 ,自由基引 发速率和链增长速率加快 ,接枝率增加 。温度过高 ,
表明 :反应条件 75 ℃, 3 h, c (AM ) = 6. 75 mol/L , c ( K2 S2O8 ) = 0. 08 mol/L时 ,接枝率最高达 62%。 关键词 :聚乙烯醇接枝聚乙烯铵 ;聚阳离子电解质 ;接枝聚合 ;霍夫曼降解
中图分类号 : TB383
文献标志码 : A
Syn thesis and Character iza tion of Graft Copolym er of Polyv inyl A lcohol and Polyv inyl Amm on ium
第 1期
康智慧 ,等 : PVA 接枝聚乙烯铵的合成及表征
31
膜耐久性及分离系数显著提高 ,渗透通量严重下降 , 影响其工业化推广应用 [ 5 ] 。近年来 ,聚电解质及其 复合物作为一种新型渗透汽化膜研究得到了长足发 展 。聚电解质由于膜中离子强烈的水合作用和对有 机物的盐析效应使其分离性能好 [ 6 ] 。为此 ,本文以 过硫酸钾为引发剂 ,制备 PVA - g - PAM ,再将 PVA g - PAM 进行 Hoffman 降解制备 PVA - g - PVAM , 将 PVA 转化成了一种高密度电荷聚阳离子电解质 材料 。
收稿日期 : 2008 - 09 - 16 基金项目 :国家 973计划 (2003CB615701) 作者简介 : 康智慧 ( 1983 - ) ,女 ,内蒙古锡盟人 ,硕士生 ; 孟平蕊
(1957 - ) ,女 ,河北巨鹿人 ,教授 ,硕士生导师 。
的开发尤其是膜材料的开发一直是整个渗透汽化研 究的重点 [ 2 ] 。聚乙烯醇 ( PVA )树脂以其价廉 、原料 易得 、成膜性好 ,耐有机溶剂性能好 ,易于交联等优 点已被广泛应用 [ 3 ] 。随着膜科学的发展 ,发现 PVA 还具 有 优 越 的 渗 透 汽 化 性 能 而 备 受 青 睐 。但 因 PVA 存 在 着 耐 水 、耐 热 性 差 及 蠕 变 等 缺 点 , 要 使 PVA 膜耐高温 、耐水且对混合物中被分离组分渗透 通量大 、选择性高 ,还需对其进行改性处理 [ 4 ] 。已 报道的有缩醛化交联 PVA ,但大量实验表明 , PVA 与醛交联污染十分严重 ,而与马来酸酐酯化交联的
Key words: PVA - g - PVAM; polycation electrolyte; graft polymerization; Hofmann degradation
渗透汽化是近十几年发展起来的新型膜分离技 术 ,与传统的分离操作相比 ,具有能耗低 、分离效率 高 、无二次污染的优点 ,解决了传统分离方法 ,如精 馏 、萃取等难以解决的问题 。国际学术界的专家们 称之为 21世纪最有前途的高技术之一 [ 1 ] 。在膜分 离技术中 ,膜分离材料是整个膜分离过程的核心 ,膜 的分离性能直接影响设备的投资 ,因而渗透汽化膜
将 3 g PVA 和一定量的蒸馏水加到 500 mL 的 烧瓶中 ,加热至一定温度 ,搅拌至完全溶解 ,降温加 入过硫酸钾引发剂 、丙烯酰胺 ,在一定的温度下反应 一定时间 ,用 95%的乙醇沉淀接枝聚合物 ,再用乙 醇反复洗涤 ,抽滤 ,于 55 ℃恒温烘箱干燥至恒重 ,得 到 PVA - g - PAM 粗产品 。再将 PVA - g - PAM 粗 产品置于乙醇 /水混合溶剂中 ,超声波提取 1. 5 h[ 7 ] , 以除去未反应的单体及均聚物 ,纯化后的接枝聚合 物再于 55 ℃恒温烘箱干燥至恒重 ,得到纯 PVA g - PAM。接枝率 G按下式计算 [ 8 ] :
图 4 引发剂用量对接枝率的影响
续增加引发剂用量 ,接枝率反而下降 。这说明引发 剂用量过多 ,自由基产生过多 ,加速了自由基的双基 终止 ,从而导致接枝率下降 。
第 23卷第 1期 2009年 1月
济南大学学报 (自然科学版 ) JOURNAL OF UN IVERSITY OF J INAN ( Sci. & Tech1)
文章编号 : 1671 - 3559 (2009) 01 - 0030 - 04
PVA 接枝聚乙烯铵的合成及表征
Vol. 23 No. 1 Jan. 2009
红外光 谱仪 , 美国 B io - Rad 公 司 ; 电 导 率 仪 DDSJ - 308A ,上海精科仪器公司 ;扫描电子显微镜 , S - 2500 型 (日 本 日 立 公 司 ) ; 差 式 扫 描 量 热 仪 (DSC) ,美国 , PERKIN - ELM ER。 1. 3 实验步骤 1. 3. 1 接枝聚合反应
康智慧 ,于立娟 ,刘圣环 ,宋庆群 ,孟平蕊
(济南大学 化学化工学院 ,山东 济南 250022)
摘 要 :以过硫酸钾为引发剂 ,聚乙烯醇 ( PVA )接枝聚合丙烯酰胺 (AM ) ,合成 PVA 接枝聚丙烯酰胺 ( PVA - g - PAM ) ,再
将其进行 Hoffman降解 ,制备 PVA 接枝聚乙烯铵 ( PVA - g - PVAM ) ,得到一种新型高密度电荷聚阳离子膜材料 。用红外光谱
( FTIR)表征 PVA - g - PAM 和 PVA - g - PVAM 的化学结构 ,扫描电子显微镜 ( SEM )观察 PVA - g - PVAM 膜表面形态 ,测定
PVA - g - PVAM 的热稳定性及水溶液的电导率 。考察反应温度 、反应时间 、单体用量 、引发剂用量对产物接枝率的影响 ,结果
将 PVA 和 PVA - g - PVAM 配制成 15% (质量 分数 )的水溶液 ,静置脱泡 ,在水平的聚四氟乙烯板 上涂膜 ,膜的厚度约为 60μm ,室温下自然风干 ,用 SEM 表征膜的表面形态 。
将 PVA - g - PVAM 剪碎 ,用 DSC 仪器测其玻 璃化温度 。
将 PVA - g - PVAM 配制不同浓度的水溶液 ,在 20 ℃下测定溶液的电导率 。
图 1 反应温度对接枝率的影响
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济 南 大 学 学 报 (自然科学导致链转移 、链终止反应加快 ,反而使 接枝率降低 。 2. 2 反应时间对接枝聚合反应的影响
图 2为反应时间对接枝聚合反应的影响 。图 2 表明 ,接枝率初始随时间延长而增加 , 3 h时接枝率 最高 ,之后随时间延长而下降 。这是由于随时间延 长 ,自由基数目增多 ,单体分子与 PVA 大分子活性 点接触时间长 ,接枝率升高 。 3 h 后随接枝链的增 长 ,阻碍了单体与 PVA 活性中心的接近 ,从而接枝 率降低 。
G =m1 - m0 m1
式中 m 0 , m 1 分别为 PVA、纯接枝聚合物的质量 。 1. 3. 2 Hoffman降解反应
将一定量的 PVA - g - PAM 加入烧杯中 ,加去 离子水充分溶胀 , 用溴水和 NaOH 配制 NaB rO 溶 液 ,与一定量的 NaOH 溶液一起加入含有 PVA - g PAM 的三口瓶中 ,进行溴胺化反应一定时间 ,升至 一定温度保持一定时间 ,进行重排反应 ,冷却 ,用一 定浓度的盐酸将反应物中和成弱酸性 ,用 95%乙醇
图 2 时间对接枝率的影响
2. 3 单体用量对接枝聚合反应的影响 单体用量对接枝聚合反应的影响见图 3。由图
3可知 ,反应初始随单体用量的增加接枝率快速增 加 ,当 AM 的物质量浓度 c = 6. 75 mol/L 时 ,接枝率 变化趋于平缓 。这表明反应初始随单体用量增加 , 平均每个自由基引发的接枝单体数目增多 , AM 与 PVA 反应的几率增大 ,接枝率快速升高 。但达到一 定比例后 ,单体自聚即均聚反应几率增加 ,接枝率变 化不大 。
Abstract:Acrylam ide (AM ) was graft polymerized onto polyvinyl alcohol ( PVA ) using K2 S2O8 as initiator and polyvinyl alcohol grafting polyacrylam ide ( PVA - g - PAM ) was synthesized, then PVA - g - PAM was demoted into polyvinyl alcohol grafting polyvinyl ammonium ( PVA - g - PVAM ) by Hoffman degradation, and a new polycation membrane material w ith high density charge was ob2 tained. The chem ical structure of PVA - g - PAM and PVA - g - PVAM were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy ( FTIR ) ; the surface morphology of the membrane of PVA - g - PVAM was observed by scanning electron m icroscope ( SEM ) ; the ther2 mal stability of PVA - g - PVAM and conductivity of its aqueous solution were measured. The influence of reaction temperature and re2 action time, monomer dosage, initiator dosage on grafting ratio of the graft copolymer was investigated. Experimental results show that un2 der the conditions of 75 ℃, 3 h, c (AM ) = 6. 75 mol/L and c ( K2 S2O8 ) = 0. 08 mol/L , the grafting ratio reaches 62%.