Page 46 - 精细化工2019年第8期

·1534· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

-1
用溴化钾压片法，在 500~4000 cm 进行测试。 质子峰；δ1.982~2.333（b）是 3 种单体丙烯酰胺、
1.3.2 NMR 丙烯酸和苯乙烯的甲基质子峰；δ1.148~1.757（c）
1 HNMR 表征聚合物的结构：采用重水作为溶 是 3 种单体的亚甲基质子峰；δ6.782~7.754（d）处

剂，常规扫描一维氢谱。 为苯基的质子峰。 HNMR 与红外测试结果一致，表
1
1.3.3 DSC 明 3 种单体发生了共聚反应。
DSC 表征：升温速率 10 ℃/min，温度范围 0～
230 ℃，氮气氛。
1.3.4 聚合物表面张力的测定
取样品 80 mL 在恒温 298 K 下测定其表面张力，
实验结果为 3 次测试的平均值。
1.3.5 聚合物黏度的测定
取样品 100 mL 在恒温 298 K 下测定其黏度，实
验结果为 3 次测试的平均值。

2 结果与讨论

1
2.1 FTIR 分析 图 2 共聚物 P(AM-co-AA-co-St)-b-PSt 的 HNMR 谱图
1
Fig. 2 HNMR spectrum of copolymer P(AM-co-AA-co-
不同单体比的丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯合成 St)-b-PSt
的两亲水溶性聚合物的结构具有相似性，以下分析
2.3 DSC 分析
选用 m（AM）∶m（AA）∶m（St）=87.5∶10.0∶
图 3 为共聚物的 DSC 曲线。由于聚丙烯酰胺具
2.5 的聚合物进行说明。
[1]
图 1 为聚合物的 FTIR 谱图。图中，3434 cm 1 有很好的吸水保水性 ，130 ℃附近为吸附水的蒸发
处为丙烯酰胺中伯酰胺—NH 2 的伸缩振动吸收峰 [13] ； 吸热峰。如图所示，图 3a 有 1 个玻璃化转变温度
–1
1629 cm 处为—CONH 2 中 C==O 的伸缩振动峰，表 90.2 ℃；图 3b 有 1 个玻璃化转变温度 201.1 ℃；图
–1
明共聚物中有丙烯酰胺结构单元；1384 cm 为单体 3c 有两个玻璃化转变温度 92.1 ℃和 195.9 ℃，所制
–
丙烯酸中羧基上—COO 的伸缩振动吸收峰；2923 备的共聚物具有两相结构 [12] ，即为嵌段共聚物。

–1
–
和 1384 cm （和丙烯酸中羧基上—COO 的伸缩振
动吸收峰重叠）处为聚合物分子链上—CH 2 —的拉
–1
伸和变形振动吸收峰 [14] ；1452 cm 是 St 的 C==C 的
–1
骨架振动吸收峰，692 cm 为苯环的单取代特征吸
收峰。样品经过无水乙醇和丙酮洗涤浸泡后不会含
有聚苯乙烯均聚物，故证明所得的产物为 AM、AA、
St 三者的共聚产物。

图 3 聚苯乙烯(a)，丙烯酰胺和丙烯酸共聚物(b)，丙烯
酰胺、苯乙烯、丙烯酸共聚物(c)的 DSC 曲线
Fig. 3 DSC curves of (a) polystyrene, (b) P(AM-co-AA), (c)
P(AM-co-AA-co-St)-b-PSt

2.4 自乳化微乳液聚合机理分析
将微乳液聚合所制备的高分子乳化剂在水溶液

中充分溶解后，由于乳化剂分子链中疏水微嵌段的

图 1 共聚物 P(AM-co-AA-co-St)-b-PSt 的红外光谱图 存在，使疏水链段发生缔合作用而聚集在一起，亲
Fig. 1 FTIR spectrum of copolymer P(AM-co-AA-co- 水链段包裹在疏水链段外部，从而在水溶液中形成
St)-b-Pst 胶束。大量的疏水单体存在于胶束中，亲水单体存

1
2.2 HNMR 分析 在于水溶液中。当自由基引发单体进行聚合时，聚
1
图 2 为聚合物的 HNMR 谱图。δ4.83 为重水的 合先在水溶液中进行，亲水单体开始共聚。当带有
质子峰；δ4.88（a）处是单体丙烯酰胺中氨基上的 自由基一端的分子链端撞入胶束时，引发胶束中疏