响应曲面法优化聚丙烯酰胺的反相乳液聚合
丙烯酰胺反相乳液聚合
丙烯酰胺反相乳液聚合丙烯酰胺反相乳液聚合乳液聚合是一种重要的聚合方法，可以得到高分子量、高交联度的聚合物。
而丙烯酰胺反相乳液聚合作为一种常用的聚合方法，在科研和工业生产中得到了广泛应用。
本文将介绍丙烯酰胺反相乳液聚合的原理、优点以及应用领域。
丙烯酰胺反相乳液聚合是一种在两相界面上同时进行的聚合过程。
在这个过程中，丙烯酰胺单体以乳液的形式分散在水相中，通过引入乳化剂和交联剂，使丙烯酰胺分子在油相中自由聚合。
这种乳液聚合的方法具有许多优点。
首先，丙烯酰胺反相乳液聚合可以得到高分子量的聚合物。
由于单体分散在水相中，聚合反应发生在油相中，品位较高的乳化剂和交联剂可以有效地控制聚合反应的速率和高分子量的形成。
因此，得到的聚丙烯酰胺聚合物可以具有较高的分子量。
其次，丙烯酰胺反相乳液聚合可以获得较高的交联度。
在聚合反应过程中加入交联剂，可以引发交联反应，使聚合物的结构更加紧密。
这种交联结构可以赋予聚合物更好的稳定性和机械性能，从而在许多应用领域中发挥重要作用。
丙烯酰胺反相乳液聚合的方法也被广泛应用于生物医学领域。
在医学工程中，聚丙烯酰胺作为一种生物材料，具有良好的生物相容性和可降解性，可以用于制备人工软骨、骨水泥等材料。
通过控制聚合条件和乳化剂的选择，可以得到具有不同交联度和结构的聚丙烯酰胺，满足不同应用的需求。
此外，丙烯酰胺反相乳液聚合还被应用于纺织品工业。
聚丙烯酰胺聚合物可以用于纺织品整理剂的制备，提高纺织品的柔软度和耐洗涤性能。
同时，聚丙烯酰胺还可以用于纺织品的修饰，增加纺织物的透气性和吸湿性，提高穿着舒适度。
总之，丙烯酰胺反相乳液聚合作为一种重要的聚合方法，在科研和工业生产中得到了广泛应用。
它能够得到高分子量、高交联度的聚合物，并在生物医学和纺织品工业中发挥重要作用。
通过进一步研究和改进，相信丙烯酰胺反相乳液聚合的应用前景将会更加广阔。
丙烯酰胺反相细乳液聚合
第32卷第6期化学反应工程与工艺V ol 32, No 6 2016年12月 Chemical Reaction Engineering and Technology Dec. 2016文章编号：1001—7631 ( 2016 ) 06—0536—06丙烯酰胺反相细乳液聚合夏燕敏，苏智青，许 汇，李应成，王 兰中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海 201208摘要：采用反相细乳液法，以白油为连续相，失水山梨醇单油酸酯/聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯为乳化剂，一种聚合物型乳化剂（聚异丁烯琥珀酸酯与山梨醇油酸酯的混合物）作为助稳定剂，通过正交实验确立了基本乳液体系，考察了微乳化工艺中转速变化、乳化剂体系组成、浓度及单体含量对聚合产物稳定性的影响，并研究了不同单体浓度和聚合时间等聚合工艺对微球粒径及分布的影响。
结果表明，复合乳化剂含量为3.0%，转速为10 000 r/min下乳化20 min，在单体浓度55%，亲水疏水平衡值（HLB值）为5.5，采用氧化还原引发体系，聚合时间为6 h时，可以得到固含量35%以上、粒径数百纳米的长期稳定的亚微米级聚丙烯酰胺微球乳液。
关键词：丙烯酰胺反相细乳液微球粒径中图分类号：TQ316.33+4 文献标识码：A丙烯酰胺反相乳液聚合是以胶束成核机理为主的动力学控制过程，产品粒径分布较宽、稳定性较差。
反相微乳液聚合是在反相乳液聚合的基础上发展起来的，是一种热力学稳定体系，但是需要靠大量的乳化剂才能形成[1]。
1973年，Ugelstad等[2]首次报道了以亚微米单体珠滴为成核机理的细乳聚合，此后细乳液聚合法逐渐引起人们的关注，学者们在细乳液的稳定机理、制备方法、聚合动力学和聚合技术的应用等方面进行了深入系统的研究。
正相细乳液常采用离子型表活剂为乳化剂、长链烃（HD）或长链脂肪醇（CA）作为助稳定剂，可在液滴表面形成界面障碍，借助它们的静电斥力或空间位阻的作用阻止液滴的进一步靠拢和聚结，并采用微乳化工艺使原来较大的单体液滴被分散成更小的单体亚微液滴，形成的细乳液可达到热力学亚稳状态、能稳定储存数小时至数月[3,4]；对反相细乳液聚合，有研究认为，采用亲油性较强的非离子表活剂作为乳化剂，并且复合型比单一型有更好的效果[5]；聚合物型表面活性剂可以锚接在乳胶粒上，稳定的长聚合链延伸到油相中，其空间位阻效应起到进一步稳定乳胶粒子的作用[6]。
反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺及其应用
反相乳液聚合是以非极性液体如烃类溶剂为连续相（油相），单体溶于水为分散相（水相），借助乳化剂将分散相（水相）分散于连续相（油相）中，形成“油包水”（Ｗ／Ｏ）型乳液进行聚合。
反相乳液聚合为水溶性单体提供了一个具有高聚合速率和高相对分子质量聚合产物的聚合方法。
反相乳液聚合是Ｖａｎｄｅｒｈｏｆｆ等［１］在１９６２年进行的，他们以有机溶剂为介质，首先进行了水溶性单体的反相乳液聚合，并发现：反相乳液聚合与溶液聚合相比具有许多优点，如聚合速率高、得到的胶乳通过调节体系的ｐＨ值或加入乳化剂等方法可使聚合物迅速地溶于水，比粉末型聚合物的应用更加方便。
从此反相乳液聚合作为常规乳液聚合的一个补充，得到迅速发展［３］。
１反相乳液聚合体系组成丙烯酰胺反相乳液聚合体系包括：水溶性丙烯酰胺类单体、水溶性阳离子或阴离子功能单体、引发剂、Ｗ／Ｏ型乳化剂、水相、连续相和助剂等。
１．１乳化剂和连续相反相乳液聚合必须利用表面活性剂，通过一定的方式将含有丙烯酰胺和水溶性阳离子型、水溶性阴离子型等共聚单体组成的水溶液（分散相）分散乳化在油相中（连续相），因此乳化剂在反相乳液聚合中的作用是非常大的。
早期的乳化剂一般采用非离子型的表面活性剂，如失水山梨糖有机酸酯、失水山梨糖酯环氧乙烷的加成物，烷基醇或烷基酚环氧乙烷的加成物。
目前基本不使用单一的乳化剂，转用复配型乳化剂，但不论使用何种复配乳化剂都必须使复配后的乳化剂的ＨＬＢ值尽量与水相中的丙烯酰胺和共聚单体所组成体系的ＨＬＢ接近，只有这样才能达到较好的乳化效果。
早期，油相一般采用苯－甲苯为油相，后来采用高沸点的溶剂油为连续相。
有的研究者［２］以Ｏｐ，Ｓｐａｎ和Ｎｐ系列表面活性剂为乳化剂，各种油为连续相，进行Ｗ／Ｏ乳液的研究认为：非离子表面活性剂亲油基结构和油相分子结构应该相似，以便在界面油相一侧形成致密的活性剂－油分子结构体，增加界面粘度，对乳液稳定有利。
国外有人采用两亲性高分子表面活性剂为乳化剂，如Ｒｅｅｋｍａｓ等［３］以两亲高分子低ＨＬＢ值嵌段聚合丁基硬脂酸酯为乳化剂，生物油为连续相；ＪｏｓｅＨｅｒｎａｎｄｅｚ等［４］以１２－羟基硬脂酸－聚氧乙烯醚三段聚合物为乳化剂，异构烷烃为连续相进行丙烯酰胺反相乳液聚合，乳液的性质好于使用一般普通乳化剂的聚合乳液。
反相乳液聚合制备油包水型聚丙烯酰胺的研究与应用
反相乳液聚合制备油包水型聚丙烯酰胺的研究与应用反相乳液聚合制备油包水型聚丙烯酰胺的研究与应用引言聚丙烯酰胺（polyacrylamide, PAM）是一种重要的高分子合成材料，广泛用于水处理、石油开采、纺织、生物医药等领域。
油包水型聚丙烯酰胺是一种将水溶性聚丙烯酰胺包裹在油相中形成乳液的新型形态，具有更高的稳定性和可溶性，因此在一些特殊应用中表现出了卓越的性能。
本文将介绍反相乳液聚合制备油包水型聚丙烯酰胺的研究进展及其在各个领域中的应用。
一、反相乳液聚合制备油包水型聚丙烯酰胺的原理传统聚合物乳液一般是将水溶性聚合物以乳化剂乳化后悬浮在水相中形成乳液。
而油包水型聚丙烯酰胺的制备是利用乙烯基阳离子聚合物乳液作为水相，将聚丙烯酰胺单体在水相中聚合生成水溶性聚丙烯酰胺，然后通过添加乳化剂和溶剂使其包裹在油相中，形成油包水型聚丙烯酰胺乳液。
二、反相乳液聚合制备油包水型聚丙烯酰胺的研究进展1. 反相乳液聚合的优点相比传统乳液聚合，反相乳液聚合的油包水型聚丙烯酰胺具有更高的稳定性和可溶性，具备了更广泛的应用场景。
此外，反相乳液聚合还可以通过调整乙烯基阳离子聚合物乳液的性质和添加不同的乳化剂来控制聚合反应过程和产物性质，实现聚丙烯酰胺的分子量、形态和功能化调控。
2. 反相乳液聚合制备油包水型聚丙烯酰胺的改性研究随着对油包水型聚丙烯酰胺性能需求的不断提高，研究人员开始将其进行改性以满足不同的应用需求。
例如，通过交联改性可以提高产物的稳定性和吸附能力；通过共聚改性可以调节产物的水溶性和油包液性能；通过功能化改性可以使产物具备药物缓释、生物相容性等特殊功能。
三、油包水型聚丙烯酰胺在各个领域中的应用1. 水处理领域油包水型聚丙烯酰胺在水处理领域中具有广泛的应用。
由于其具有更高的稳定性和可溶性，可以有效地在废水处理中起到沉淀、絮凝和脱色的效果，提高水处理效率和效果。
2. 石油开采领域在油田勘探和油井注水中，油包水型聚丙烯酰胺的应用也逐渐得到了重视。
反相乳液合成聚丙烯酰胺作为可回收压裂液的研发与试验
反相乳液合成聚丙烯酰胺作为可回收压裂液的研发与试验反相乳液合成聚丙烯酰胺作为可回收压裂液的研发与试验引言随着能源的快速消耗和环境问题的日益凸显，可回收压裂液的研发与应用成为了关注的热点。
本文围绕反相乳液合成聚丙烯酰胺作为可回收压裂液进行了研究与试验，以期提供一种环保、高效的压裂液解决方案。
一、反相乳液的特点与应用反相乳液是一种由溶液中的水相颗粒分散在有机相中形成的稳定乳液。
它具有以下特点：稳定性好、乳化效果强、粘度范围广、清洗性好等。
反相乳液在油田开发中广泛应用于润滑、防结垢、脱硫除尘等工艺方面。
然而，其在压裂液领域的应用尚不成熟。
二、反相乳液合成聚丙烯酰胺的原理与方法1. 反相乳液合成聚丙烯酰胺原理：通过在反相乳液中引入聚合反应，使聚丙烯酰胺单体均匀分散于溶液中，通过聚合反应形成聚合物。
2. 反相乳液合成聚丙烯酰胺方法：将反相乳液作为基质，添加适量的聚丙烯酰胺单体与聚合剂，经过一系列反应步骤，合成所需的聚丙烯酰胺。
三、可回收压裂液的优势与挑战可回收压裂液是指在压裂作业中能够收集、处理、再利用的液体，具有以下优势：节约能源、减少环境污染、降低成本等。
然而，可回收压裂液的研发与应用面临着技术难题与经济压力的双重挑战。
四、反相乳液合成聚丙烯酰胺作为可回收压裂液通过将反相乳液与聚丙烯酰胺相结合，可以在一定程度上解决可回收压裂液的挑战。
具体应用如下：1. 节约能源：反相乳液的乳化效果能够提高压裂液的使用效率，减少能源的消耗。
2. 减少环境污染：反相乳液具有较好的分散性，能够均匀分散压裂液中的固相颗粒，减少固相颗粒对环境的污染。
3. 降低成本：反相乳液合成的聚丙烯酰胺具有较低的成本，在满足技术要求的前提下，能够有效降低压裂液的成本。
五、研发与试验通过实验室合成反相乳液聚丙烯酰胺，并在模拟压裂试验中进行性能测试，并与传统压裂液进行对比。
试验结果表明，反相乳液合成的聚丙烯酰胺具有较好的分散性、润滑性及增溶能力，能够满足压裂液的工艺要求。
聚丙烯酰胺反相乳液聚合研究进展
聚丙烯酰胺反相乳液聚合研究进展摘要：随着现代工业的不断发展，高分子材料在各生产领域都有着广泛地应用。
反相乳液聚合技术的提出与完善，不仅优化了高分子合成的工艺，而且还降低了对环境的损害。
笔者在文章中首先说明了反相乳液聚合的反应机理；其次，介绍了聚丙烯酰胺的合成技术与研究进展；最后，介绍了聚丙烯酰胺在实际生产中的主要用途。
关键词：丙烯酰胺；反相乳液聚合；技术进展引言在以往的聚丙烯酰胺聚合生产中，不仅对工况温度有着严格的要求，而且流程复杂成本高昂。
相比之下，反相乳液聚合技术的引进则令高分子生产技术得到了长足的发展。
由于反相乳液聚合过程中介质较为分散，因此也有利于工况温度的控制。
即使在低温环境中，聚合反应也能够有效地持续进行。
可见，对反相乳液聚合技术原理进行解读，并研究其在生产中的应用就具有重要的实际意义。
一、反相乳液聚合机理（一）胶束成核通常而言，乳液聚合工艺会选择亲水性的引发剂，在反应过程中会逐渐转化为自由基。
并且受到沉析作用的影响，迅速与分解的自由基聚合。
经过对比可以得出，在聚合后粒子的整体大小较此前明显变小，但比表面积却较之前更大。
而且该工艺的反应过程与搅拌并无之间关联，只取决于水相的多少。
不仅如此，乳化剂的分子排列也与传统工艺有所区别，主要表现在胶束热力学的相关参数与单体滴液截然不同。
也正是由于这个原因，在该工艺系统中更有利于自由基的沉析，迅速生产聚合物高分子材料。
（二）均相成核所谓均相成核，就是指在溶解度饱和的情况下，析出的部分离子受到静电的影响所生产的晶核。
通过对反应过程进行观察发现，该工艺系统中并不存在胶束成核所具备的恒速期，反而表现出速率前后浮动的现象。
而且这个速度也仅与搅拌有关，在反应结束后粒子的大小数量级没有改变。
此外，该工艺所使用的引发剂只溶于水，在溶液中分解后自发形成聚合高分子。
二、聚丙烯酰胺的合成方法（一）聚合体系的表征在聚丙烯酰胺的聚合工艺中，首先应该分析乳液的稳定性。
一般而言，在反应中应该在正常室温下进行测量，或者对液滴离子的量级进行前后对比。
聚丙烯酰胺反相乳液聚合工艺流程
聚丙烯酰胺反相乳液聚合工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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聚丙烯酰胺的反相微乳液聚合研究
摘 要 ： 配方主体 确 定 的情 况下 ， 究 了引发 剂浓度 、 合前 通 氮除 氧 时间 、 在 研 聚 聚合 降温后 持 续反 应温 度及 时 间等 次要 因素对 丙烯酰胺 反 相微乳 液 聚合 的影响 。正 交 实验 方案 结果表 明 ， 引发 剂浓度及 — ２ ７ ２ １ ０ — ０ ４ ０ １
Ｉ ｅ ｓ ｉ ｒ ｅ ｕ ｓｏ ｎｖ ｒ ｅｍ ｃ ｏ ｍ ｌｉ ｎ ｌ ｍ ｅ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｃ ｙ ａ ｉ ｔ ｙ ｒｚ ｔｏ ｆａ ｒ ｌ ｍ ｄｅａ
ｈｉ ｈ ｍ ｏ ｏ ｅ ｏ ｅ ｒ ｔｏ ｓ ｇ ｎ ｍ ｒｃ ｎｃ ｎｔ ａ ｉ ｎ
合前 通 氮除氧 时间是影 响产 物相 对分子 质量 和稳 定性 的主要 因素 ， 聚合 降温后 持 续反 应 温度及 时 间
是 影响 单体转 化 率的主要 因素 ； 佳 方案如 下 ： 最 引发 剂 浓度 为 ２ｇ ， 合前 通 氮除氧 时 间为 １ ｎ Ｌ 聚 ／ ５ ｍｉ ， 聚 合 降温后 ４ ０℃持 续反 应 ， 续反 应 时 间 １ 。根 据 最佳 方 案制得 了固含 量 ３ ． 相 对分 子 质量 持 ｈ ７Ｏ ％、
ｆｒ Ｌ ｔｅ ｉｏｅ ｍ ｅｏｅ ｏｙ ｅｉ ｔ ｎ ｏ ｎ ｔｅｃｎｉｕ ｕ ｍ ｅａ ｒ ｆ ｒ ｏ ｍｅｉ ｔ ｎｒａ ｔ ｎ ｏ ｇ ，ｈ ｔ ｇｎｔ ｅｂｆｒ ｌｍ ｒ ａｉ ｒ ｍｉ，ｈ ｏ ｔ ｏ ｓｅ ｐ ｒｔ ｅ ｔ ｌ ｒ ａｉ ｃｉ ２／ ｎｒ ｉ ｐ ｚ ｏｆ １ ５ ｎ ｔ ｕ ａｅｐ ｙ ｚ ｏ ｅ ｏ
１．ｘ ０ 的 稳 定 、 溶 的 聚 丙 烯 酰 胺 微 乳 液 。 ２８ １ 速
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摘要 ：通过二次回归正交旋转组合实验设计，以单体质量分数 、引发剂质量分数和反应温度为考察因素， 用
响应 曲面法 分析 了这 ３个 因素对产 物 聚丙烯 酰胺特 性粘数 的影 响．通 过采 用 ＤＰ Ｓ数 据处理 软件 ，建立 了聚合
工艺 的预测模 型，预测最 佳聚合 工艺 条件 为：ｃ 单 体） ４ ． ｏ （ ＝ ００ ％，国 引发剂 ）０２ （ ＝ ．％，反应 温度 ４ ． １６℃，预测特性 粘数 为 １ ．０ ｄ ・～ ４０ Ｌｇ ，验证 实验所 得 的特 性粘数 为 １．５ ｄ ・ ２２ Ｌｇ ～．两者结果 相 近，说 明响应 曲 面法优化 得到 的 聚丙烯 酰胺 反相乳 液 聚合 模型 是适 用可行 的 ．
Ｊ ｎ．２０ｌ ａ ２
文 章编号 ： ０ ０５ ６ （０ ２０ ．０ １０ １０ ．８ ２２ １） １０ ２ ．４
响应 曲面 法优化 聚丙 烯酰胺 的反 相乳 液聚 合
王 雪芳 ，刘 建平 ，杨 小敏 ２ ， 一
（．南 昌大 学共 青 城 学 院 工 程 技 术 系 ，江 西 九 江 ３ ２ ２ ； ． 东 交 通 大 学 化 学 化 工 系，江西 南 昌 ３ ０ １） １ ３００２ 华 ３０３
为 聚丙烯酰胺 的生产提供一定 的实验参 考．
１ 实 验 部 分
１ ． 原 料和试 剂 １
胺 的生产 一 般是 以丙 烯 酰胺 为主 要原 料 ，依据 自由 基 聚合 机理 ，可采 用 水溶 液 聚合 、反 相乳 液 聚合 、 分散 聚合 、辐射 聚合 、光 或微 波辅 助 聚合 等 实施 工 艺 ［９ ５ ］ 研 究 聚合 工 艺 的 过 程 中，往 往 需 要 对 实 －．在
型可 以应用 ．回归方程 系数平 方项 的统计学 显著性结 果分 析表 明， 个 因素对反相乳液 聚合工艺影响作用 由 ３ 大到小依次 为：ｗ 引发剂 ）反应温度＞ （ 体） （ ＞ ｗ单 ．因此 ，
表 ２ 二次 回归 正交 旋 转组 合 实 验设 计 的安排 是
表 及 产物 特 性粘 数 表 ．利 用 实验 辅助 软 件ＤＰ 软件 Ｓ
Ｙ ＝９．９７７ ０．４２２７ （—０．３１２５ ９ ７＋ ７ ）２ ６
．
２ ７ ６ ＿０ ４ ９ ５
．
＋
０． ７ ０ ３１ ４
一１２５ Ｘ２ ． ． ７１ Ｉ Ｘ３
０７ ５９ ．０ ２Ｘ３－ ＿１ ４ ， ２５ １ Ｘ ３ ２ ０ ３ ７０ １ —１ ７ １ Ｘ２ ．
计 ［－ 均匀 设计 法Ｄ －】 １ｔ和 ２３ ４５ １ ．随着 计算 机 技术 数 据处 理 能力 的不 断 提高 ，一些 高 级实 验技 术 也得 到 了实 际 应用 ．二 次 回归 正交 旋转 组合 设计 就 是一 种具 有 正 交 、回归 、均匀 和较 高饱 和程 度 的一种 高级 实 验
０６ ５ ２ ７ ６ ９ ）２＋０７ ５ ９ Ｘ３＋１３１ ６ １ ．３１２ ＿０ ４ ５ （ ．０ ２ ． ８９ Ｘ Ｘ２—
．
利用二次 回归正交旋转组合实验设计方法对方程进行
数据 处理，以ａ ０１ 为显著水平， 除不显 著项后 ， ＝． ０ 剔 得 到优 化后的方程 为
验 进行 设计 并 优 化 ，得 到最 佳 工艺 ．目前 普遍 采 用 的实验 设计 方 法大 多是 单 因素法 Ｉ ］ 正交 实验 设 】 、 ¨ 丙 烯 酰 胺 （ Ｍ） Ａ ：分 析纯 ，江西 昌九生 物化 工股 份 有 限公 司产品 ； 氮 二异 丁 脒 唑 啉盐 酸 盐 （ Ｂ ） 偶 ＡＩ Ｉ： 质 量分数 大 于 ９ ％，青 岛润 兴光 电材料 有 限公 司产 ８ 品；失 水 山梨醇 单油 酸酯 （ｐ ｎ ０：分 析纯 ，上海 申 Ｓ ａ８）
程 的报道 不 多．因此，本 实验 采用 ３ 因素二次 回归正
交 旋转 组 合设 计及 响应 曲面 分 析方 法，对 聚 丙烯 酰
胺 的反 相乳 液聚 合工 艺进行 优 化，以确定 最佳 工艺 ，
（ｃｙａ ｄ ， Ｍ） ａｒｌｍｉｅ Ａ 及其衍 生物 的统称 ，因其 在石 油 、
水处 理 、纺织 、造 纸 、选矿 、医药 、农 业 等行 业 中 得 到 广泛应 用 而获得 “ 百业 助剂” 之称 【 】 ｌ ．聚丙烯 酰 ４
表 １ 二次回归正交旋 转组合设计 的实验 因素水平编码表
２ 实 验 结 果 和 分 析
２１ 实验结 果的方差 分析 ．
表３ 是实验结果 的方差分 析表，由表３ 可知，方程
的 回归项 极显 著（ 值小 于０ｏ ） 拟项Ｆ。 显著 Ｐ ．５，失 不 （值大 于０１） Ｐ ． ，经计算复合相关 系数Ｒ ０８ ０ ＝． １ １，故此模
关 键 词 ：聚丙 烯酰胺 ； 相乳 液聚合 ：响应 曲面法 ： 反 特性 粘数
中图分 类号 ： Ｑ ３６ Ｔ Ｉ ３
文献 标志码 ： Ａ 已经得 到 广 泛应 用，而用 于指 导 聚丙 烯 酰胺 聚合 过
０ 引言
聚丙 烯 酰 胺（ ｏｙ ｃｙａ ｄ ，Ｐ Ｐ ｌａｒｌｍｉｅ ＡＭ） 是丙 烯 酰 胺
表 ３ 实 验 结 果 方 差 分 析 表
第 １ 期
王雪芳，等： 响应 曲面法优化 聚丙烯酰胺的反相乳液聚合
２ ３
２
Ｏ
对 此方程求解， 得 ＝ ， ＝ ， ３— ． ２ ０ １ １ ｘ １ ８ ，即 ６
温 度升 高 而 降低 ，然 后 再 次增 大 ．这是 因为 温度 过
２ ． 响应 曲面法分 析各 因素 的相互作 用 ２ 响应 曲面法 【。］ ｅｐ ｎ ｅＳ ｒ ｃ ｔｏ ｏｏ ｙ ＂ Ｒ ｓｏ ｓ ｕｆ ｅＭｅ ｄ ｌｇ ， （ ａ ｈ Ｒ Ｍ） 仅能 反 映 出实 验 中各个 变 量对 指 标 的影 响 ， Ｓ 不 也能 反应 变 量 间交互 作用 ，还 能在 软 件 的辅 助下 通
基数 目多 ，反 应会 急 剧 放热 ，也 不 利 于大 分 子 的生
过 ３ 立 体 图形 直 观 揭 示 其 内在 联 系 ．通 过 对 二 次 维 回归旋 转正 交实 验 中聚丙 烯酰 胺 的特性 粘数 进行 响 应 曲面 分析，得 到 图１ 图３ ～ ． 图 １ ∞ 单 体 ） ∞ 引 发 剂） 为 （ 和 （ 对产 物 特 性 粘 数 的 影 响．由图 １ 见，无论∞（ 可 引发剂） 如何 改变 ，产物 特 性 粘 数 都 随 ＆ 单 体 加 先增 加 后 减 小 ；而 且无 论 ） （ 增
（ ｅｉｅＩｆｒ ａｉｎＴ ｃ ． ｏ， ｔ， ａ ｇ ｈ ｕ Ｃ ｉａ Ｒ ｆ ｏｍ ｔ ｅｈ Ｃ ．Ｌｄ Ｈ ｎ ｚ ｏ ， ｈｎ ） ｎ ｎ ｏ 对表２ 进行 多元 回归 拟 合 ，得 到 多元 二 次 回归 方程 模 型为
Ｙ ＝９．９７ ７ ＋０ ２ ３ ７ Ｘ １ ． ４ ７ ＋０４９ ４ 一 ９ ７ ． ４ ２ ＋０ ７ ２ ２ Ｘ２ ． ３ ５
第３卷 第 １ ６ 期 ２１ ０ ２年 １ 月
江 西 师 范 大学 学 报 （ 自然科 学 版）
Ｊｕｎｌ ｆｉ ｇｉ ｏｍ ｌ ｎ ｅ ｉ （ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ ｏｒａｏ ａ ｘ Ｎ ｒ ａＵ ｉ ｒｔ Ｎ ｔ ａＳｉ ｃ） Ｊｎ ｖ ｓｙ ｕ ｅ
Ｖ０１３６Ｎｏ． ． １
１３ 聚丙 烯酰胺 特性粘 数 的测 定 ．
交 设计 试 验次 数少 、计 算 简单 的优点 ，克 服 了正交
试 验 只能 给 出最佳 因素水 平组 合 ，而无 法 找 出整 个 区域上 因素 的最 佳组合 和试 验结果 的最优值 的缺 陷． 另 一方 面，相对 于需要５ 以上 多 因素 、多水 平 的均 个 匀 设计而 言，它 比较简单 ．二次 回归 正交旋转组 合设 计 法在食 品 、 医药等行业 的提取 、 离过程 的优 化 中 分
２ ２
聚丙烯 酰胺 的特性 粘数 ．
江西 师 范大 学 学 报 （ 自然 科 学 版 ）
２１ ０２正
表 ２ 二次 回归正 交旋 转组合 设计 实验安 排及结 果表
１４ ３因素二次 回归正 交旋转组 合设计 ．
丙烯酰 胺 的反相乳 液 聚合 属 于 自由基 聚合反 应，
而在影响 自由基聚合 的众多 因素 中， ∞单体）∞（ 对 （ 、 引
发剂１ 和反应温度探讨得 较多也 较为重要 ， 在前期工作
【 的基础上，固定实验其他条件 （ 油水质量 比为 １： ， １ Ｓ ａ８ ｐ ｎ ０占油相 质量 ５ ０ ． ％，尿素 占单体质量 ０ ５ 反 ０ ． ％， ０
应 时间 ５ｈ，以单体 质量分数 、引发剂质量分数 ）
和反应 温度 为考察 因素，以产物聚丙烯 酰胺 的特性 粘数 为考察 指标 ， 设计 ３因素二次 回归正交旋转组合 的实验方案， 实验 的因素水平及编码见表 １ ．
设 计方 法 ．二次 回归正 交旋 转 组合设 计 通 过较 少 的
宇 医药化 工有 限公 司产 品；环 己烷 、尿素 、氨水 、 丙 酮 、甲醇 、氯化钠 、盐 酸均为 国产分 析纯试 剂．
１ ． 实 验 过 程 ２
向 ２ ０ ｍＬ 三 口瓶 中加入 一定质 量 的环 己烷 和 ５ Ｓ ａ ０ ｐ ｎ ８ ，搅拌 均 匀后 升至反 应温 度，将 溶解 了丙烯
实 验 提供 大量 的信 息 ，它一 方 面基 本保 留 了回归 正
酰胺 和部分 尿素 的水溶 液缓慢 滴入 连续相 中，通 Ｎ：
后滴人 ＡＩ Ｉ Ｂ 和剩余 尿素 溶液 ，调节 ｐ Ｈ值至 ８ 续 ，继 通 Ｎ２ 一段 时 间，继续反应 约 ５ ｈ 停 止搅拌 ，保温 ， ０５ ｈ ． ，停 止 加热 ，待 冷却 至 室 温 ，取 出胶块 ，用 甲 醇 、丙 酮提 纯后， ０℃下 干燥 ６ ８ｈ ６ — ．
按 Ｇ ２ ０ ． ８ 在 ３ Ｂ １０ ５１ ９ — ０℃下 采用稀 释法测 定
收稿 日期：２ １－４０ ０ １０ ．７