水解度對AM—DB/BS14共聚物耐溫抗鹽性能的影響

宮月　王婷婷　周一偉　馬權宏　黃擎宇

【摘 要】本文通過自由基共聚合丙烯酰胺（縮寫為AM）和雙鍵硼化物（縮寫為DB/BS14）獲得共聚物P（AM-DB/BS14），水解度分別在20%、40%和60%的條件下對共聚物進行后水解，測試在不同水解度條件下得到的共聚物溶液粘度隨體系溫度和氯化鈉鹽度的變化情況。實驗表明，在20%、40%和60%三種水解度條件下的共聚物耐溫抗鹽性能有明顯的不同，其中共聚物在60%水解度時耐溫和抗鹽性能最優，在20%水解度時耐溫抗鹽性能最差。

【關鍵詞】丙烯酰胺；雙鍵硼化物；共聚物；抗溫；抗鹽

中圖分類號： TE39 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）17-0021-002

Effect of Degree of Hydrolysis on the Resistance to Salt Resistance of AM-DB / BS14 Copolymer

GONG Yue WANG Ting-ting ZHOU Yi-wei MA Quan-hong HANG Qing-yu

（College of Chemical Engineering，Daqing Normal University，Daqing Heilongjiang 163712，China）

【Abstract】Copolymer P（AM-DB / BS14） was obtained by free radical copolymerization of acrylamide（abbreviated as AM） and double bond boride（abbreviated as DB / BS 14）.The degree of hydrolysis was 20%，40% and 60%， respectively The viscosity of the copolymer solution obtained under different hydrolysis conditions was measured with the temperature of the system and the salinity of sodium chloride.The results showed that the temperature and salt resistance of the copolymers were significantly different under the conditions of 20%，40% and 60% of the three hydrolysis degree.The copolymer had the best temperature and salt resistance at 60% % Of the degree of hydrolysis when the temperature resistance to salt the worst.

【Key words】Acrylamide；Double bond boron；Copolymer；Temperature resistance；Resistance to salt

0 引言

硼化合物具有沸點高、性能穩定、無毒、可降解等優點，目前可聚合硼化合物成為研究的熱點之一[1-2]。可以利用自由基共聚合將硼元素引進到共聚物結構體系中，從而實現提高已有共聚物的功能的目的，因此在科研領域具有較高的研究價值。本文利用丙烯酰胺作為共聚合主要單體，與實驗室自制的含有雙鍵的硼化合物DB/BS14單體進行共聚合形成共聚合產物P（AM-DB/BS14），對產物進行不同程度的后水解處理，測定不同水解度對共聚物P（AM-DB/BS14）溶液耐溫抗鹽性能的影響。

1 實驗部分

1.1 實驗藥品

丙烯酰胺（AR，國藥集團）；氯化鈉；氫氧化鈉；亞硫酸氫鈉；過硫酸鉀（AR，沈陽市華東試劑廠）；雙鍵硼化合物DB/BS14為實驗室自制；水溶液均為蒸餾水按常法配制。

1.2 共聚物P（AM-DB/BS14）的合成

在燒杯中依次加入AM（占溶液質量的25%）、DB/BS14和水，通過磁力攪拌使之溶解。通入氮氣除氧后，加入K2S2O8-NaHSO3引發聚合，將燒杯密封后放入70℃烘箱中6小時，取出并切碎聚合物膠塊，將其與NaOH充分混合后放入90℃烘箱中水解20分鐘，得到水解后的聚合物P（AM-DB/BS14）。將聚合物晾干并粉碎成末。

1.3 共聚物P（AM-DB/BS14）溶液粘度測試

利用粘度計（LVDV-Ⅱ，Brookfield，USA）對共聚物溶液進行粘度測試。

1.3.1 共聚物耐溫性測定

將共聚物配制成1000ppm水溶液，在30-80℃范圍內，間隔10℃測取一次溶液的粘度。

1.3.2 共聚物抗鹽性測定

溫度在45℃時，將1000ppm共聚物在2000-10000ppm 氯化鈉鹽度中配制成溶液，間隔2000ppm氯化鈉鹽度測取一次溶液的粘度。

2 實驗結果與討論

2.1 共聚物P（AM-DB/BS14） 溶液粘度隨溫度的變化關系

圖1 水解度分別為20%、40%和60%時溶液的粘溫曲線

圖1為水解度分別在20%、40%和60%時溶液粘度隨溫度的變化關系。圖中在30-80℃范圍內隨溫度升高而降低，其中水解度為60%的溶液粘度最高，40%的溶液粘度次之，20%的溶液粘度最低。在30-60℃時水解度為40%的溶液粘溫曲線斜率最大，即粘度隨溫度下降最快；水解度為20%的溶液粘度下降最慢。在60-80℃時水解度為60%的溶液粘度隨溫度下降最快；水解度為40%的溶液粘度下降最慢。在30-80℃范圍內水解度為40%和20%之間的粘度差值相差最大，平均約為11.82 mPa﹒s ；水解度為60%和40%之間的粘度差值平均為約5.25 mPa﹒s。水解度60%的溶液粘度在80℃時粘度最大達到47.2mPa﹒s，在30℃時粘度最大達到74.2 mPa﹒s。

2.2 共聚物P（AM-DB/BS14） 溶液粘度隨氯化鈉鹽度的變化關系

圖2 水解度分別為20%、40%和60%時溶液的粘度與氯化鈉鹽度的關系曲線

圖2為水解度分別在20%、40%和60%時溶液粘度隨氯化鈉鹽度的變化關系。圖中在2000-10000ppm鹽度范圍內共聚物溶液隨鹽度的升高而降低，其中水解度為60%的溶液粘度最高，20%的溶液粘度最低。鹽度在2000-4000ppm時水解度為40%和60%的溶液粘度下降最快；水解度為20%的溶液粘度下降最慢；鹽度在4000-8000ppm時水解度為60%的溶液粘度隨溫度下降最快；水解度為40%的溶液粘度下降最慢；鹽度在8000-10000ppm時水解度為20%的溶液粘度隨溫度下降最快；水解度為60%的溶液粘度下降最慢。鹽度在4000-6000ppm時水解度為20%與40%的溶液粘度非常接近，粘度的平均差值約為0.3mPa﹒s；鹽度在8000ppm時水解度為40%與60%的溶液粘度很接近，粘度差值約為0.9mPa﹒s。

3 結論

實驗結果表明，在30-80℃溫度范圍內，水解度在20%-60%時，聚合物溶液粘度隨著水解度升高而升高，且隨著水解度的增高，粘度差值降低；溫度在30-60℃時溶液粘度下降顯著，在60-80℃時溶液粘度下降趨緩。在2000-10000ppm氯化鈉鹽度范圍內，水解度在20%-60%時，聚合物溶液粘度隨著水解度升高而升高，且隨著水解度的升高，粘度差值增加；鹽度在2000-4000ppm時溶液粘度下降顯著，在4000-8000ppm時溶液粘度下降趨緩。

【參考文獻】

[1]李曉寧，鄭幗.新型硼酸酯表面活性劑的合成及其應用[J].天津工業大學學報，2010，29（5）：52-56.

[2]Gao J.G.，Liu Y.F.，Wang F.L.Structure and properties of boron-containing bisphenol-A formaldehyde resin[J].European Polymer Journal，2001，37（1）：207-210.endprint