專利名稱：一種非離子氟碳改性聚丙烯酰胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子化學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種非離子氟碳改性聚丙烯酰胺的制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯酰胺及其衍生物是重要的聚合物，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在眾多聚丙烯酰胺的類型中，疏水締合型聚丙烯酰胺是一個重要分支。疏水締合型聚丙烯酰胺是在聚丙烯酰主鏈上引入少量疏水基團而制成的，由于疏水基團之間的疏水作用而使聚丙烯酰胺分子鏈發(fā)生簇集，從而顯著改變?nèi)芤旱牧髯冃阅?，提高?yīng)用效果、擴大應(yīng)用領(lǐng)域。目前，疏水締合型聚丙 烯酰胺分子主鏈上引入的疏水基團主要是碳?xì)涫杷畣误w。含氟單體是一種強疏水性單體，其疏水締合作用比碳?xì)涫杷畣误w更強，故由含氟單體和丙烯酰胺共聚制備的非離子含氟聚丙烯酰胺共聚物具有更好的應(yīng)用效果。為了克服疏水單體與親水單體的不相容性、實現(xiàn)兩者共聚，制備疏水締合型聚丙烯酰胺時多采用膠束法，近幾年又出現(xiàn)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，將疏水單體乳化后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、增加共聚物后處理的復(fù)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(fā)條件下可產(chǎn)生均(共)聚合反應(yīng)，能夠完全消除HAPAM的后處理。目前，適用于HAPAM的表面活性單體制備復(fù)雜、成本高昂，故表面活性單體法的研究工作開展極少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)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酰胺的制備方法。為達(dá)到上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是I)首先,將含氟單體、丙烯酰胺和水按I : (10-200): (10-10000)的質(zhì)量比混合均勻制得混合溶液；2)然后，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(zhì)量0. 1%-1. 0%的引發(fā)劑攪拌均勻；4)最后，在20°C -90°C下放置于超聲波發(fā)生器中進行超聲聚合，超聲功率80W-200W,反應(yīng)0. 5-5小時后得到非離子氟碳改性聚丙烯酰胺。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(tài)的氮氣或氣態(tài)的氮氣。所說的引發(fā)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(fā)體系中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為2 I0由于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。采用本發(fā)明的制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的后處理，簡化制備エ藝，提高生產(chǎn)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、丙烯酰胺和水按I : 10 10的質(zhì)量比混合均勻制得混合溶液；2)然后，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(zhì)量I. 0%的引發(fā)劑過硫酸銨攪拌均勻；
4)最后，在20°C下放置于超聲波發(fā)生器中進行超聲聚合，超聲功率80W，反應(yīng)5小時后得到非離子氟碳改性聚丙烯酰胺。實施例2，1)首先，將含氟單體甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酰胺和水按I 200 10000的質(zhì)量比混合均勻制得混合溶液；2)然后，以200mL/min的速度向混合溶液中通氮氣10分鐘；3)其次，加入?yún)g體總質(zhì)量O. 1%的引發(fā)劑偶氮ニ異丁基脒鹽酸鹽攪拌均勻；4)最后，在90°C下放置于超聲波發(fā)生器中進行超聲聚合，超聲功率200W，反應(yīng)O. 5小時后得到非離子氟碳改性聚丙烯酰胺。實施例3，I)首先，將含氟単體甲基丙烯酸三氟こ酯、丙烯酰胺和水按I : 50 : 100的質(zhì)量比混合均勻制得混合溶液；2)然后，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(zhì)量O. 3%的引發(fā)劑過硫酸銨-硫代硫酸鈉攪拌均勻；4)最后，在50°C下放置于超聲波發(fā)生器中進行超聲聚合，超聲功率100W，反應(yīng)2小時后得到非離子氟碳改性聚丙烯酰胺。實施例4，I)首先，將含氟單體丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酰胺和水按I : 100 1000的質(zhì)量比混合均勻制得混合溶液；2)然后，以100mL/min的速度向混合溶液中通氮氣30分鐘；3)其次，加入?yún)g體總質(zhì)量O. 5%的引發(fā)劑偶氮ニ異丁基脒鹽酸鹽攪拌均勻；4)最后，在60°C下放置于超聲波發(fā)生器中進行超聲聚合，超聲功率140W，反應(yīng)3小時后得到非離子氟碳改性聚丙烯酰胺。實施例5，I)首先，將含氟単體甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酰胺和水按
I 150 5000的質(zhì)量比混合均勻制得混合溶液；2)然后，以100mL/min的速度向混合溶液中通氮氣30分鐘；3)其次，加入?yún)g體總質(zhì)量O. 4%的引發(fā)劑偶氮ニ異丁基脒鹽酸鹽攪拌均勻；4)最后，在50°C下放置于超聲波發(fā)生器中進行超聲聚合，超聲功率160W，反應(yīng)3小時后得到非離子氟碳改性聚丙烯酰胺。
權(quán)利要求
1.一種非離子氟碳改性聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于 1)首先，將含氟單體、丙烯酰胺和水按I: (10-200): (10-10000)的質(zhì)量比混合均勻制得混合溶液； 2)然后，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(zhì)量0.1%-1. 0%的引發(fā)劑攪拌均勻； 4)最后，在20°C_90°C下放置于超聲波發(fā)生器中進行超聲聚合，超聲功率80W-200W，反應(yīng)0. 5-5小時后得到非離子氟碳改性聚丙烯酰胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非離子氟碳改性聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求I所述的非離子氟碳改性聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于所說的氮氣為液態(tài)的氮氣或氣態(tài)的氮氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非離子氟碳改性聚丙烯酰胺的制備方法，其特征在于所說的引發(fā)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(fā)體系中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為2 I。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非離子氟碳改性聚丙烯酰胺的制備方法，首先將含氟單體、丙烯酰胺和水混合均勻，通氮氣驅(qū)氧后，加入引發(fā)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酰胺。由于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。采用本發(fā)明的制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的后處理，簡化制備工藝，提高生產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者李培枝, 李小瑞, 沈一丁, 王晨, 羅燦 申請人:陜西科技大學(xué)