水解度对AM—DB/BS14共聚物耐温抗盐性能的影响

宫月　王婷婷　周一伟　马权宏　黄擎宇

【摘 要】本文通过自由基共聚合丙烯酰胺（缩写为AM）和双键硼化物（缩写为DB/BS14）获得共聚物P（AM-DB/BS14），水解度分别在20%、40%和60%的条件下对共聚物进行后水解，测试在不同水解度条件下得到的共聚物溶液粘度随体系温度和氯化钠盐度的变化情况。实验表明，在20%、40%和60%三种水解度条件下的共聚物耐温抗盐性能有明显的不同，其中共聚物在60%水解度时耐温和抗盐性能最优，在20%水解度时耐温抗盐性能最差。

【关键词】丙烯酰胺；双键硼化物；共聚物；抗温；抗盐

中图分类号： TE39 文献标识码： A 文章编号： 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

硼化合物具有沸点高、性能稳定、无毒、可降解等优点，目前可聚合硼化合物成为研究的热点之一[1-2]。可以利用自由基共聚合将硼元素引进到共聚物结构体系中，从而实现提高已有共聚物的功能的目的，因此在科研领域具有较高的研究价值。本文利用丙烯酰胺作为共聚合主要单体，与实验室自制的含有双键的硼化合物DB/BS14单体进行共聚合形成共聚合产物P（AM-DB/BS14），对产物进行不同程度的后水解处理，测定不同水解度对共聚物P（AM-DB/BS14）溶液耐温抗盐性能的影响。

1 实验部分

1.1 实验药品

丙烯酰胺（AR，国药集团）；氯化钠；氢氧化钠；亚硫酸氢钠；过硫酸钾（AR，沈阳市华东试剂厂）；双键硼化合物DB/BS14为实验室自制；水溶液均为蒸馏水按常法配制。

1.2 共聚物P（AM-DB/BS14）的合成

在烧杯中依次加入AM（占溶液质量的25%）、DB/BS14和水，通过磁力搅拌使之溶解。通入氮气除氧后，加入K2S2O8-NaHSO3引发聚合，将烧杯密封后放入70℃烘箱中6小时，取出并切碎聚合物胶块，将其与NaOH充分混合后放入90℃烘箱中水解20分钟，得到水解后的聚合物P（AM-DB/BS14）。将聚合物晾干并粉碎成末。

1.3 共聚物P（AM-DB/BS14）溶液粘度测试

利用粘度计（LVDV-Ⅱ，Brookfield，USA）对共聚物溶液进行粘度测试。

1.3.1 共聚物耐温性测定

将共聚物配制成1000ppm水溶液，在30-80℃范围内，间隔10℃测取一次溶液的粘度。

1.3.2 共聚物抗盐性测定

温度在45℃时，将1000ppm共聚物在2000-10000ppm 氯化钠盐度中配制成溶液，间隔2000ppm氯化钠盐度测取一次溶液的粘度。

2 實验结果与讨论

2.1 共聚物P（AM-DB/BS14） 溶液粘度随温度的变化关系

图1 水解度分别为20%、40%和60%时溶液的粘温曲线

图1为水解度分别在20%、40%和60%时溶液粘度随温度的变化关系。图中在30-80℃范围内随温度升高而降低，其中水解度为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℃时水解度为40%的溶液粘温曲线斜率最大，即粘度随温度下降最快；水解度为20%的溶液粘度下降最慢。在60-80℃时水解度为60%的溶液粘度随温度下降最快；水解度为40%的溶液粘度下降最慢。在30-80℃范围内水解度为40%和20%之间的粘度差值相差最大，平均约为11.82 mPa﹒s ；水解度为60%和40%之间的粘度差值平均为约5.25 mPa﹒s。水解度60%的溶液粘度在80℃时粘度最大达到47.2mPa﹒s，在30℃时粘度最大达到74.2 mPa﹒s。

2.2 共聚物P（AM-DB/BS14） 溶液粘度随氯化钠盐度的变化关系

图2 水解度分别为20%、40%和60%时溶液的粘度与氯化钠盐度的关系曲线

图2为水解度分别在20%、40%和60%时溶液粘度随氯化钠盐度的变化关系。图中在2000-10000ppm盐度范围内共聚物溶液随盐度的升高而降低，其中水解度为60%的溶液粘度最高，20%的溶液粘度最低。盐度在2000-4000ppm时水解度为40%和60%的溶液粘度下降最快；水解度为20%的溶液粘度下降最慢；盐度在4000-8000ppm时水解度为60%的溶液粘度随温度下降最快；水解度为40%的溶液粘度下降最慢；盐度在8000-10000ppm时水解度为20%的溶液粘度随温度下降最快；水解度为60%的溶液粘度下降最慢。盐度在4000-6000ppm时水解度为20%与40%的溶液粘度非常接近，粘度的平均差值约为0.3mPa﹒s；盐度在8000ppm时水解度为40%与60%的溶液粘度很接近，粘度差值约为0.9mPa﹒s。

3 结论

实验结果表明，在30-80℃温度范围内，水解度在20%-60%时，聚合物溶液粘度随着水解度升高而升高，且随着水解度的增高，粘度差值降低；温度在30-60℃时溶液粘度下降显著，在60-80℃时溶液粘度下降趋缓。在2000-10000ppm氯化钠盐度范围内，水解度在20%-60%时，聚合物溶液粘度随着水解度升高而升高，且随着水解度的升高，粘度差值增加；盐度在2000-4000ppm时溶液粘度下降显著，在4000-8000ppm时溶液粘度下降趋缓。

【参考文献】

[1]李晓宁，郑帼.新型硼酸酯表面活性剂的合成及其应用[J].天津工业大学学报，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