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第 1 期 郭 睿,等: HPCS-AM-DAC 共聚物的合成及其絮凝性能 ·159·
DAC 用量为 3 g 的条件下,考察了反应温度对 由图 6 可知,HPCS-AM-DAC 共聚物的阳离子
HPCS-AM-DAC 阳离子度及特性黏数的影响,结果 度与特性黏数随引发剂用量的增大呈现出先增加后
见图 5。 减小的趋势,在引发剂用量为 1.7%时取得最佳值,
此时阳离子度为 58.53%,特性黏数为 457.18 mL/g。
引发剂用量较低时,HPCS 骨架上产生的活性中心
数量少,接枝效率低;随着引发剂用量的增加,活
性中心数量不断增加,接枝率逐渐增大,阳离子度
及特性黏数随之增加;但 HPCS 骨架活性位点有限,
当引发剂用量大于 1.7%时,活性自由基之间相互碰
撞的几率增大,终止反应的几率也随之增大。所以,
适宜引发剂用量为 1.7%。
2.5.3 单体滴加时间对 HPCS-AM-DAC阳离子度及
特性黏数的影响
图 5 反应温度对 HPCS-AM-DAC 阳离子度及特性黏数 在反应温度为 70 ℃、引发剂用量为 1.7%、DAC
的影响 用量为 3 g 的条件下,考察了单体滴加时间对
Fig. 5 Effect of reaction temperature on the cationic degree
and intrinsic viscosity of HPCS-AM-DAC HPCS-AM-DAC 阳离子度及特性黏数的影响,结果
见图 7。
由图 5 可知,HPCS-AM-DAC 共聚物的阳离子
度与特性黏数随温度的升高呈现出先增加后减小的
趋势,在 70 ℃取得最佳值,此时阳离子度为 55.05%,
特性黏数为 448.40 mL/g。温度较低时,硝酸铈铵分
解缓慢,产生的单体自由基数量少,AM 及 DAC 与
单体自由基碰撞几率低,接枝反应不充分;随着温
度的升高,单体自由基的数目不断增加,与 AM 及
DAC 碰撞几率不断增加,阳离子度及特性黏度随之
增加;但当温度过高时,单体自由基活性较高,容
易相互碰撞而终止反应,且高温易导致分子链的断
裂,特性黏数降低。所以,适宜反应温度为 70 ℃。
图 7 单体滴加时间对 HPCS-AM-DAC 阳离子度及特性
2.5.2 引发剂用量对 HPCS-AM-DAC阳离子度及特
黏数的影响
性黏数的影响 Fig. 7 Effect of monomer dropping time on the cationic
在反应温度为 70 ℃、单体滴加时间为 30 min、 degree and intrinsic viscosity of HPCS-AM-DAC
DAC 用量为 3 g 的条件下,考察了引发剂用量对
单体滴加时间是影响自由基共聚的一个重要因
HPCS-AM-DAC 阳离子度及特性黏数的影响,结果
素,单体滴加速率过快,反应过程易凝胶,影响反
见图 6。
应的正常进行。由图 7 可知,共聚物的阳离子度及
特性黏数随着滴加时间的延长呈现出先增大后平稳
的趋势,在 35 min 取得较佳值,此时阳离子度为
63.01%,特性黏数为 470.55 mL/g。当滴加时间较短
时,体系中单体含量较多,单体之间发生均聚反应
几率增大,不利于共聚物的生成,所以共聚物中阳
离子度及特性黏数较低;随着滴加时间的延长,单
体之间发生共聚反应的几率增大,阳离子度及特性
黏数随之增大;但当滴加时间大于 35 min 时,体系
中单体含量较低,反应过程趋于平稳。所以,适宜
的单体滴加时间为 35 min。
图 6 引发剂用量对 HPCS-AM-DAC 阳离子度及特性黏
2.5.4 DAC 用量对 HPCS-AM-DAC 阳离子度及特
数的影响
Fig. 6 Effect of initiator dosage on the cationic degree and 性黏数的影响
intrinsic viscosity of HPCS-AM-DAC 在反应温度为 70 ℃、引发剂用量为 1.7%、单