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阴离子聚丙烯酰胺的使用效果受酸碱度的影响么?

2021/12/7    来源:    作者:聚丙烯酰胺  阅读:次  【打印此页】

     在不同的pH值条件下反应所得产品的分子量有明显的差异。随着pH值的增大,反应溶液酸性渐弱碱性渐增,所得阴离子聚丙烯酰胺的分子量逐渐减小,而溶解性变好。pH值过低时,酸性过强,容易引起爆聚,形成交联状不溶物,所得阴离子聚丙烯酰胺分子量也较低;阴离子聚丙烯酰胺的阴离子基团是羧钠基,在酸性环境下,一部分羧钠基变成羧基,但阴离子度没有变化,但阳离子聚丙烯酰胺在酸性条件下亦有可能水解,即酰胺基水解成羧基,这样就使水解度增加;在碱性条件下,阴离子聚丙烯酰胺较容易水解,因此水解度亦有可能增加,一般情况下稀酸、碱和低温下受影响很小。



       这种现象可归因于,低pH值条件下聚合易伴生分子内和分子间的亚酰化反应,形成支链或交联型产物,从而导致聚合产物溶解性能较差和分子量的较小;而在高pH值下,AM可生成氮氚三丙烯酰胺(NTP),NTP在反应中是潜在的还原剂,其量越多反应速度越快,同时NTP也是链转移剂,会导致最终产品分子量降低,使其溶解性变好。


       阴离子聚丙烯酰胺的分子量随温度的变化趋势反映了反应温度对合成产物分子量的影响规律。随着反应温度的升高,产物阴离子聚丙烯酰胺的分子量先升高而后逐渐下降。分析其原因可能是,在低温下自由基产生缓慢、数量较少、诱导期长,有利于链增长反应,从而可得到较高分子量的阴离子聚丙烯酰胺产物;随着反应温度的升高,反应初期产生的自由基增多,反应速度较快,容易发生链终止反应,导致产物分子量较低。但反应温度过低也容易造成反应太慢,使得反应时间过长,影响反应的效率。反应温度过高的话,反应体系内的自由基则会瞬间大量增多,容易引起爆聚,使得分子间相互交联而成为凝胶状不溶物。由此可见,适宜的反应温度是获得理想产品的重要保障,本实验中适宜的反应温度是将温度控制在20-30℃的范围内。


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