一種非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法
2023-07-09 15:35:06
專利名稱：一種非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法
技術領域：
本發明屬於高分子化學領域，特別涉及一種非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法。
背景技術：
聚丙烯醯胺及其衍生物是重要的聚合物，應用領域廣泛。在眾多聚丙烯醯胺的類型中，疏水締合型聚丙烯醯胺是一個重要分支。疏水締合型聚丙烯醯胺是在聚丙烯醯主鏈上引入少量疏水基團而製成的，由於疏水基團之間的疏水作用而使聚丙烯醯胺分子鏈發生簇集，從而顯著改變溶液的流變性能，提高應用效果、擴大應用領域。目前，疏水締合型聚丙 烯醯胺分子主鏈上引入的疏水基團主要是碳氫疏水單體。含氟單體是一種強疏水性單體，其疏水締合作用比碳氫疏水單體更強，故由含氟單體和丙烯醯胺共聚製備的非離子含氟聚丙烯醯胺共聚物具有更好的應用效果。為了克服疏水單體與親水單體的不相容性、實現兩者共聚，製備疏水締合型聚丙烯醯胺時多採用膠束法，近幾年又出現了表面活性單體法。膠束法是在聚合體系中加入大量的乳化劑，將疏水單體乳化後再與親水單體等共聚，但乳化劑的加入會影響聚合物分子量的提高、增加共聚物後處理的複雜程度等諸多問題。表面活性單體，又稱可聚合表面活性齊U，是一類含有可聚合基團的表面活性劑，既具有表面活性，又可在一定引發條件下可產生均(共)聚合反應，能夠完全消除HAPAM的後處理。目前，適用於HAPAM的表面活性單體製備複雜、成本高昂，故表面活性單體法的研究工作開展極少。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點，提供了一種不使用乳化劑和表面活性單體的非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法。為達到上述目的本發明採用的技術方案是I)首先,將含氟單體、丙烯醯胺和水按I : (10-200): (10-10000)的質量比混合均勻製得混合溶液；2)然後，以20mL/min-200mL/min的速度向混合溶液中通氮氣10-60分鐘；3)其次，加入單體總質量0. 1%-1. 0%的引發劑攪拌均勻；4)最後，在20°C -90°C下放置於超聲波發生器中進行超聲聚合，超聲功率80W-200W,反應0. 5-5小時後得到非離子氟碳改性聚丙烯醯胺。所說的含氟單體為丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯。所說的氮氣為液態的氮氣或氣態的氮氣。所說的引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁基脒鹽酸鹽、過硫酸銨-亞硫酸鈉、過硫酸銨-亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀-亞硫酸鈉、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉、過硫酸銨-硫代硫酸鈉或過硫酸鉀-硫代硫酸鈉，其中氧化-還原引發體系中氧化劑與還原劑的質量比為2 I0由於超聲波高效的分散作用，無需添加乳化劑或表面活性単體就能夠使得疏水單體良好地分散在水溶液中，與親水單體進行共聚。採用本發明的製備方法可以避免使用乳化劑或表面活性単體，以完全消除HAPAM的後處理，簡化製備エ藝，提高生產效率。
具體實施例方式實施例1，I)首先，將含氟單體丙烯酸三氟こ酯、丙烯醯胺和水按I : 10 10的質量比混合均勻製得混合溶液；2)然後，以20mL/min的速度向混合溶液中通氮氣60分鐘；3)其次，加入單體總質量I. 0%的引發劑過硫酸銨攪拌均勻；
4)最後，在20°C下放置於超聲波發生器中進行超聲聚合，超聲功率80W，反應5小時後得到非離子氟碳改性聚丙烯醯胺。實施例2，1)首先，將含氟單體甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯醯胺和水按I 200 10000的質量比混合均勻製得混合溶液；2)然後，以200mL/min的速度向混合溶液中通氮氣10分鐘；3)其次，加入単體總質量O. 1%的引發劑偶氮ニ異丁基脒鹽酸鹽攪拌均勻；4)最後，在90°C下放置於超聲波發生器中進行超聲聚合，超聲功率200W，反應O. 5小時後得到非離子氟碳改性聚丙烯醯胺。實施例3，I)首先，將含氟単體甲基丙烯酸三氟こ酯、丙烯醯胺和水按I : 50 : 100的質量比混合均勻製得混合溶液；2)然後，以50mL/min的速度向混合溶液中通氮氣10分鐘；3)其次，加入單體總質量O. 3%的引發劑過硫酸銨-硫代硫酸鈉攪拌均勻；4)最後，在50°C下放置於超聲波發生器中進行超聲聚合，超聲功率100W，反應2小時後得到非離子氟碳改性聚丙烯醯胺。實施例4，I)首先，將含氟單體丙烯酸十二氟庚酯、丙烯醯胺和水按I : 100 1000的質量比混合均勻製得混合溶液；2)然後，以100mL/min的速度向混合溶液中通氮氣30分鐘；3)其次，加入単體總質量O. 5%的引發劑偶氮ニ異丁基脒鹽酸鹽攪拌均勻；4)最後，在60°C下放置於超聲波發生器中進行超聲聚合，超聲功率140W，反應3小時後得到非離子氟碳改性聚丙烯醯胺。實施例5，I)首先，將含氟単體甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯醯胺和水按
I 150 5000的質量比混合均勻製得混合溶液；2)然後，以100mL/min的速度向混合溶液中通氮氣30分鐘；3)其次，加入単體總質量O. 4%的引發劑偶氮ニ異丁基脒鹽酸鹽攪拌均勻；4)最後，在50°C下放置於超聲波發生器中進行超聲聚合，超聲功率160W，反應3小時後得到非離子氟碳改性聚丙烯醯胺。
權利要求
1.一種非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法，其特徵在於 1)首先，將含氟單體、丙烯醯胺和水按I: (10-200): (10-10000)的質量比混合均勻製得混合溶液； 2)然後，以20mL/min-200mL/min的速度向混合溶液中通氮氣10-60分鐘； 3)其次，加入單體總質量0.1%-1. 0%的引發劑攪拌均勻； 4)最後，在20°C_90°C下放置於超聲波發生器中進行超聲聚合，超聲功率80W-200W，反應0. 5-5小時後得到非離子氟碳改性聚丙烯醯胺。
2.根據權利要求I所述的非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法，其特徵在於所說的含氟單體為丙烯酸三氟こ酷、甲基丙烯酸三氟こ酯、丙烯酸六氟丁酷、甲基丙烯酸六氟丁酷、丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十二氟庚酷。
3.根據權利要求I所述的非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法，其特徵在於所說的氮氣為液態的氮氣或氣態的氮氣。
4.根據權利要求I所述的非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法，其特徵在於所說的引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮ニ異丁基脒鹽酸鹽、過硫酸銨-亞硫酸鈉、過硫酸銨-亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀-亞硫酸鈉、過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉、過硫酸銨-硫代硫酸鈉或過硫酸鉀-硫代硫酸鈉，其中氧化-還原引發體系中氧化劑與還原劑的質量比為2 I。
全文摘要
本發明公開了一種非離子氟碳改性聚丙烯醯胺的製備方法，首先將含氟單體、丙烯醯胺和水混合均勻，通氮氣驅氧後，加入引發劑，在超聲波輔助下進行溶液聚合即可得到非離子氟碳改性聚丙烯醯胺。由於超聲波高效的分散作用，無需添加乳化劑或表面活性單體就能夠使得疏水單體良好地分散在水溶液中，與親水單體進行共聚。採用本發明的製備方法可以避免使用乳化劑或表面活性單體，以完全消除HAPAM的後處理，簡化製備工藝，提高生產效率。
文檔編號C08F220/56GK102649831SQ201210154130
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者李培枝, 李小瑞, 沈一丁, 王晨, 羅燦 申請人:陝西科技大學