简介:本文是聚丙烯酰胺和乳液聚合方面有关开题报告范文和乳液有关论文怎么写.
摘 要：随着现代工业的发展,高分子材料已广泛应用于生产的各个领域.反相乳液聚合技术的发展和改进,不仅优化了聚合物的合成工艺,而且减少了对环境的破坏.本文首先阐述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工艺及研究进展.最后介绍了聚丙烯酰胺在实际生产中的主要应用.
关键词：丙烯酰胺;反相乳液聚合;技术进展
在过去的聚丙烯酰胺聚合生产中,不仅对工作温度要求严格,而且工艺复杂,成本高.相反,反相乳液聚合技术的引入使聚合物生产技术取得了很大进展.由于反相乳液聚合过程质相对分散,也有利于工作条件的温度控制.即使在低温下,聚合也能有效地进行.因此,对反相乳液聚合原理进行解释,研究其在生产中的应用具有重要的现实意义.
一 反相乳液聚合机理
(一)胶束成核
乳液聚合一般选用亲水性引发剂,引发剂在反应过程中会逐渐转化为自由基.并在沉降的影响下,与自由基快速聚合分解.经过比较可以得出,聚合后的颗粒总体尺寸明显小于聚合前,但比表面积大于聚合前.反应过程与搅拌没有相关性,只取决于水相的量.此外,乳化剂的分子排列与传统工艺不同,主要表现在胶束热力学的相关参数与单体液滴的相关参数完全不同.正因为如此,该工艺体系更有利于自由基的沉淀和高分子材料的快速生产.
(二)均相成核
所谓均匀核,是指在溶解度饱和的条件下,某些离子在静电作用下析出而形成的晶核.通过对反应过程的观察,发现过程体系并没有胶束成核的恒速周期,而是呈现出来回浮动速率的现象.而这个速度只与搅拌有关,反应结束后颗粒的数量级没有变化.此外,该过程中使用的引发剂只溶于水,在溶液中分解后自发形成高分子聚合物.
二 聚丙烯酰胺的合成方法
(一)聚合体系的表征
在聚丙烯酰胺聚合过程中,首先要分析乳液的稳定性.一般应在常温下测量反应,或比较前后液滴离子的大小.乳化液粒径无明显变化时,乳化液的稳定性强,反之单体的稳定性较差.目前,行业主要采用机械和温度两个指标进行分析,从而更直接地反映乳化液的物理化学性质.其次,技术人员还需要合理分配单体,平衡油相和水相中单体的含量.在反应过程中对引发剂、油、水和乳液进行搅拌,通过专业设备将两相分离.同时,技术人员应及时记录紫外光谱,为两相分配提供可靠的依据.最后,技术人员必须准确测量分子量.分子量的大小与絮凝剂的聚合能力呈正相关关系,可以反映絮凝剂的性能.在反应进行之前,可以先测量分子的质量,以便对工艺技术进行客观评价.
(二)聚合工艺的参数
反相乳液聚合是一个复杂的系统过程,不仅涉及到乳化剂和单体的使用,而且油水比对反应也有非常明显的影响.因此,在具体的制备和合成上比传统工艺更加精细,这就要求严格执行所有参数.以乳化剂为例,其质量分数必须在12%以上.如果乳化剂不符合工艺要求,不仅会影响乳液的稳定性,还会使反应难以进行.技术人员还需要控制乳化剂的用量,避免边界膜引起的扩散现象.在油水比较时,还应考虑合理的配比,以促进聚合反应的进行.根据相体积原理,如果某相的体积分数超过0.74,则远远高于合理的积累值,很容易出现变形等问题.此外,应控制单体的选择和用量.例如,聚丙烯酰胺在水相中的溶解度通常约为50%,反应焓为每摩尔81千焦.快速聚合反应一旦开始,溶液中就会产生大量的热量,这对产品的性能有非常不利的影响.因此,技术人员应控制好用量,不断优化加料方式,以改善这一问题.
(三)聚合技术的发展
反相乳液聚合技术早在上个世纪就被引入中国,在各个生产领域受到业界的青睐.但笔者发现,由于技术不成熟或企业技术储备薄弱,在实际应用中反应浓度往往较低.经过多年的发展,业界在融合技术上取得了重大突破.如辐射聚合、种子聚合等新思路,不仅提高了生产工艺的经济指标,而且显著提高了产品的性能.紫外技术在辐射聚合中的应用尤为重要.该工艺操作简单,能在极短的时间内快速生产出目标产品.此外,由于紫外线辐射的特殊性,反应所需的引发剂量较少,可以大大节省企业的生产成本.近年来,随着绿色生产的理念,业界也非常重视环境效益技术.在聚合过程中,工艺温度和原料的用量需要控制.同时,有必要对定向乳液聚合中出现的固体残留物提出相应的解决方案.
三 聚丙烯酰胺的应用
(一)水资源处理
一般来说,聚丙烯酰胺主要用于分散剂和絮凝剂的加工,在化工和制造业中发挥着重要的作用.水资源的净化是最常见的一种,可以显著提高水资源的质量.例如,目前人们在用水时对环境保护指标提出了更高的要求,水资源污染是一个普遍的问题.为了缓解这一问题,工业上采用聚丙烯酰胺作为絮凝剂进行预处理.水资源使用后的结垢现象得到及时控制,对以往的污水污染问题做出了很大的贡献.工艺过程受水温、ph值和搅拌速度的影响,操作时应结合具体的规格.例如,一些企业利用聚丙烯酰胺对水溶液进行碱性吸附,使水由酸性逐渐转化为弱碱性.此外,该技术在不同水域的处理效果也不同,如河流水和湖泊水.通过研究和比较,河流等水域的絮凝性更为突出,因此在使用过程中应结合实际情况制定工艺方案.
(二)能源开采
石油作为现代工业的重要生产手段,已逐渐成为衡量一个国家工业水平的重要指标.为了提高采收率,石油企业经常使用聚丙烯酰胺作为絮凝剂来辅助工作.例如,一些企业生产的聚丙烯酰胺阻水剂,在常规温度下可吸收1.5升以上的水.不仅如此,如果产品放置半天后吸水率可以超过20%,其性能与传统产品相比有了很大的提高.此外,聚丙烯酰胺堵水剂具有较强的耐热性,可在高溫油田正常使用.此外,我国有些含盐量较大的油田需要絮凝剂辅助开采.例如,一些公司使用聚丙烯酰胺和阳离子来形成环糊精物质.总的来说,经过此处理后,絮凝剂的张力和抗剪性能得到了改善,在油田生产中表现更为突出.
(三)医疗领域应用
生物组分主要由高分子材料构成,反相乳液聚合技术的成熟也为医疗卫生事业提供了新的发展方向.与传统的聚合物产品相比,聚丙烯酰胺具有更可控的结构,更适合于医学应用.例如,一些研究人员使用它作为化妆品材料,不仅符合相关的质量标准,而且与其他产品的兼容性更可靠.此外,该材料还可作为药物释放剂,有效提高药物的半衰期.最后值得一提的是,聚丙烯酰胺还可以与海藻酸钠作为原料生产医用薄膜.本品比传统工艺更具吸水性,可避免细胞内排异反应或不良反应.这与之前的肌肉组织实验结果很吻合,证明聚丙烯酰胺产品的弹性和粘度参数满足生物医学的所有要求.
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总结：言而总之,该文是一篇适合大学硕士与本科聚丙烯酰胺和乳液聚合相关的毕业论文开题报告写作参考和有关优秀学术职称论文参考文献资料，免费教你怎么写乳液方面论文.
乳液引用文献:
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