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第 3 期 张秀娟，等: 聚甲基丙基二烯丙基氯化铵的合成及表征 ·433·

a—V50 与 MPDAAC 质量分数；b—Na 4EDTA 与 MPDAAC 质量分数；c—Na 4EDTA 与 V50 质量分数
图 2 其他工艺因素交互影响特征黏度的响应面图
Fig. 2 Response surfaces (3D) showing reciprocal effects of others factors parameters on the intrinsic viscosity of PMPDAAC

结合 2.1.1 及 2.1.2 的实验结果，得到 PMPDAAC 为主链—CH 2 —的吸收峰，δ 37.51、38.97（b 峰）
的最佳工艺条件为：  1 （A）=56.1 ℃、 2 （B）=61.2 ℃、 和 48.71、51.36（c 峰）分别为五元环上—CH—和
 3 （C）=80.2 ℃、w(MPDAAC)（D）=71.03%、w(V50) —CH 2 —的二重吸收峰。同时，对比 MPDAAC 单体
（E）=2.50%和 w(Na 4EDTA)（F）=0.0074%。温度因 碳谱，与 C==C 双键上 C 相关的 δ 124.4（a 峰）及
素的影响顺序为 1 > 2 > 3 ，其他因素的影响顺序为 128.73（b 峰）两个吸收峰也基本消失，这表明双键
w(V50)>w(MPDAAC)>w(Na 4 EDTA)，在最佳工艺条 已打开并完成聚合。
件下进行 3 组平行实验，得到聚合产物的特征黏度
和单体转化率最高为 1.21 dL/g 和 92.85%，平均值
为 1.17 dL/g 和 92.05%。
2.2 产物 PMPDAAC 的结构表征
2.2.1 FTIR 光谱分析
单体 MPDAAC 和均聚物 PMPDAAC 的 FTIR
谱图如图 3 所示，从 MPDAAC 中可看出：3329 cm 1
处有 O—H 的伸缩振动吸收峰，表明产物中仍有溶
1
剂水存在；2997 cm 是==C—H 伸缩振动吸收峰，
2880 cm 1 是烷基链中 C—H 的伸缩振动吸收峰，

1
1641 cm 是 C==C 双键伸缩振动吸收峰，1472 和 图 3 MPDAAC 和 PMPDAAC 的红外光谱图
1426 cm 1 是烷基链中 C—H 的面内弯曲振动吸收 Fig. 3 FTIR spectra of MPDAAC and PMPDAAC
1
峰，998、959、907 cm 是==C—H 的面外弯曲振动吸
收峰，这些特征峰说明在 MPDAAC 中包含有==C—
H、C==C、C—H 基团 [24] 。与 MPDAAC 相比，PMPDAAC
1
在 2939、1626、994~902 cm 处对应的单体双键吸
1
收峰均已消失或大大减弱，且在 1458 cm 处为单体
双键断裂后新生成主链上亚甲基 C—H 的面内弯曲
振动吸收峰，说明单体已聚合成为 PMPDAAC。
1
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2.2.2 HNMR 和 CNMR 谱图分析
1
图 4 为 MPDAAC 和 PMPDAAC 的 HNMR 谱

图。由图 4 可见，PMPDAAC 中于 δ 1.37~1.59（a
1
图 4 MPDAAC 和 PMPDAAC 的 HNMR 谱图
峰）处出现新的吸收峰，为聚合产物主链—CH 2 — 1
Fig. 4 HNMR spectra of MPDAAC and PMPDAAC
上 H 原子的吸收峰，δ 2.71（b 峰）是产物五元环上
—CH—上 H 的吸收峰，δ 3.87~3.93（c 峰）是产物 2.2.3 PMPDAAC 的 GPC-MALLS 谱图分析
五元环上与 N 相连的—CH 2 —上 H 的吸收峰。同时， 如图 6 所示，根据 GPC-MALLS 检测原理 [25] ，
对比 MPDAAC，与 C==C 双键上 H 相关的吸收峰 δ 测定精制后样品 PMPDAAC（[η]=1.21 dL/g，Conv.=
5.69（a 峰）、6.01（b 峰）已经基本消失。 92.85%）的相对分子质量，得到 PMPDAAC 的流出
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图 5 为 MPDAAC 和 PMPDAAC 的 CNMR 谱 时间和相对分子质量累积分布曲线，其流出时间范
图。由图 5 可见，PMPDAAC 中处于 δ 26.80（a 峰） 围为 17.7~24.0 min，当流出时间在 20.8 min 时达到