论文总字数：16140字

摘 要

聚丙烯酰胺（PAM）是一种水溶性很好的线型高分子聚合物。在石油开采、水处理、造纸业、纺织业、矿冶业、制糖业、养殖业、建筑业、医药等行业中具有广泛的应用。因其具有良好的热稳定性和优良的增稠、絮凝、沉降、增粘、净化等多项功能，人们对于它的研究非常活跃。

本文介绍了聚丙烯酰胺的分类、性质及应用，本研究课题采用乳液聚合方法与微流控技术，选用过硫酸钾作为热引发剂，单体是丙烯酰胺，交联剂是N-N亚甲基双丙烯酰胺（MBAM）。通过改变N-N亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酰胺的比例，进行多次试验并在显微镜下观察PAM的形状并拍照，最后用无水乙醇收集样品得到PAM核。

关键词：聚丙烯酰胺 微流体技术 乳液

Abstract

Polyacrylamide (PAM) is a kind of water-soluble-important polymer with high molecular. It has extensive uses and is mainly used to the scopes such as industries of oilfield, water treatment, papermaking, spinning, mine-melt, refine sugar, breed acquatice, construction and medicament. People research it with great ardour because of its excellent capabilities such as good steady of heat, good thickener, flocculation, sedimentation, anchoring agent, purifying.

This topic firstly introduced the sorts, characters and applications of PAM. This research adopted the means of emulsion polymerization, distinctly chose ammonium persulfate as Thermal initiator and the monomer is acrylamide and the crosslinking agent is N-N-methylene-bis-acrylamide. By changing the ratio of N-N-methylene and acrylamide, the size of the PAM observed and photographed under a microscope after lots of study. At last, there is a way to get PAM by ethanol.

Keyword: polyacrylamide; microfluidic technique; emulsion

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 聚丙烯酰胺的分类、性质及应用 1

1.1.1 概述 1

1.1.3 聚丙烯酰胺理物理性质 2

1.1.4 聚丙烯酰胺的应用 2

1.2 微流体 4

1.2.1 微流体技术 4

1.2.2 微流控技术制备单分散乳液 4

1.3 微乳液 4

1.3.1 微乳液定义 4

1.3.2 微乳液聚合 5

1.4 利用聚合致分相过程制备多孔聚合物的研究进展 5

第二章 实验部分 7

2.1.1 丙烯酰胺的聚合反应式 7

2.2 自由基链式反应聚合机理 7

2.2.1 链引发 7

2.2.2. 链增长反应 8

2.2.3 链终止反应 9

2.2.4 链转移 9

2.3 实验试剂及仪器 9

2.3.1 主要实验试剂 9

2.3.2 主要实验仪器 10

2.4 实验步骤 10

2.4.1 微流体装置 10

2.4.2 溶液制备 11

2.4.3 液滴制备 11

2.4.4 样品洗涤....................................................................................................................................11

2.4.5 实验流程图 11

2.4.6 样品表征 12

第三章 微流体中聚丙烯酰胺制备研究 13

3.1 反应温度的影响 13

3.2 接样溶剂的影响 13

3.3 AM含量对分相过程的影响 14

3.4 交联剂MBAM含量的影响 14

第四章 结论与展望 16

4.1 结论 16

4.2 展望 16

参考文献 17

致 谢 19

第一章 文献综述

1.1 聚丙烯酰胺的分类、性质及应用

1.1.1 概述

聚丙烯酰胺（Polyacryamide 简称 PAM）是一种线型的水溶性聚合物，是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一。它具有增稠、絮凝和对流体调节的作用，在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用，有“百业助剂”、“万能产品”之称^[1] 。

聚丙烯酰胺是一种线性水溶性聚合物，是水溶性聚合物中应用前景最为广泛的品种之一，其最有价值的性能是分子量很高(10³~10⁷)，水溶性强，同时可以引进各种离子基团并调节分子量以得到特定的性能，对许多固体表面和溶解物质有良好的粘附力。由于这些性能，因此聚丙烯酰胺广泛应用于水处理、造纸、采油、矿冶等领域。

聚丙烯酰胺产品按其分子量的高低可用作絮凝剂，增强剂和分散剂。一般分子量在300万以下的聚丙烯酰胺多用作分散、增稠等，分子量为300万～600万适宜作增强剂，而分子量在700万以上的聚丙烯酰胺一般用作絮凝剂。

聚丙烯酰胺聚合方法主要有水溶液聚合、悬浮液聚合、微乳液聚合、辐射聚合及等离子聚合等。其中，乳液聚合法是目前的最新合成体系。微乳液反应体系具有聚合反应过程中放出的热量均匀，反应体系平稳易控制等无可比拟的优点，且微乳体系具有对极性物和非极性物的增溶能力，以及能密集和浓缩试剂的能力。随着近年来人们对微乳反应器研究的重视，微乳反应器化学合成得到迅速的发展。

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