典型季铵盐聚合物水溶液降解机理的初步探索(2)
1.3 含酯基聚合物降解的国内外研究进展 3
1.4 论文研究内容及意义 5
2 实验原理 6
2.1 降解 6
2.2 酯基水解原理 6
2.3 黏度与相对分子质量之间的关系 7
2.3.1 黏度 8
2.3.2 Mark-Houwink方程 8
2.4 聚合物的分级 8
3 实验部分 9
3.1 实验仪器及药品 9
3.2 实验方案设计 10
3.3 基本操作步骤 12
3.3.1 样品准备 12
3.3.2 特征黏度的测定 12
3.3.3 单体转化率的测定 12
3.3.4 降解样品特征黏度值的测定 12
3.4 实验结果 13
3.4.1 样品准备 13
3.4.2预实验 13
3.4.3正式实验 16
3.4.3.1 25℃、不同pH条件下PDAC随时间的降解 16
3.4.3.2 80℃、不同pH条件下PDAC随时间的降解 18
3.4.3.4 25℃、pH=7条件下不同特征黏度PDAC随时间的降解 21
3.4.3.5 80℃、pH=11条件下PDAC、PDMC、PDMDAAC随时间的降解 22
3.4.4 红外分析 24
3.5分析与讨论 25
3.5.1 PDAC的降解 25
3.5.2 PDAC、PDMC和PDMDAAC降解情况的比较 27
3.6结论 29
4展望 30
致谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 概述
目前，常用的阳离子单体有丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（Acryloxy ethyl trimethylammonium chloride，简称为DAC）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（Methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride，简称为DMC）和二甲基二烯丙基氯化铵（Dimethyl diallyl ammonium chloride，简称为DMDAAC），以它们为单元结构制备的均聚物和共聚物在诸多领域有着重要用途[1,2]，广泛应用于造纸、采煤、石油开采、纺织印染、医药、生物、日用化学品、水处理等领域[3,5]。
1.2 单体及其相应聚合物的结构与性质
1.2.1 DAC单体及其均聚物的结构与性质
DAC分子式为C8H16C1NO2，相对分子质量为193.67，其结构式如pic1.1所示[6]：
1.1 DAC的结构式
DAC为无色或淡黄色透明液体，其密度为1.132g/ml(25℃)，可溶于水及甲醇、乙醇及异丙醇，不溶于丙酮、酯、烃等有机溶剂，其工业产品多为浓水溶液[7]。
DAC单体分子中含有不饱和双键，可以均聚或与其他功能性单体共聚，如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸等，由此给聚合物引入季铵盐基团，使之具有较高的极性和对阴离子物质的强烈的吸引力。
它的均聚物聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（Poly Acryloxy ethyl trimethylammonium chloride，简称PDAC），其分子结构如pic1.2所示[3]。
pic1.2 PDAC的结构式
1.2.2 DMC单体及其相应聚合物的结构与性质
DMC分子式为C9H18C1NO2，相对分子质量为207.7。其结构式如pic1.3所示[8]：
pic1.3 DMC的结构式
DMC为无色或淡黄色透明液体，其密度为1.105g/ml(25℃)，易溶于水，不溶于酯、酮及烃。它是带有不饱和双键和季铵盐基团的活性单体，可通过均聚或与其他单体共聚合成各种功能性高分子材料[9]。
它的均聚物聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（Poly Methylacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride，简称PDMC），其分子结构式如pic1.4所示[10]。
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