基本信息
- 项目名称：
- 丙烯酸（酯）聚合物的合成及其应用研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 该项目属“作物转光喷施液项目”子项目即色覆技术工艺探讨，探索了一条较好的色覆途径，对作物喷施液的稳定性、持久性即提高其转光效果有一定的意义；采用氧化还原体系催化/引发体系，进行了纳米级反相乳液，初步优化了聚合工艺，为探索本体系理想色覆技术打下了良好的基础；“作物转光喷施液项目”已得到了常德市科技局重点资助，并与常德烟草公司产学研合作得到了重大资助，而色覆工艺技术研究是其关键，一旦突破边可转化生产。
- 详细介绍：
- 从工业常用的原料丙烯酸、丙烯酰胺出发，采用低温氧化还原反应体系过硫酸铵-亚硫酸氢钠，以山梨糖醇酐油酸酯/聚乙二醇辛基苯基醚（Span-80/OP-10）为复合乳化剂，并以白油为连续相进行丙烯酸-丙烯酰胺反相乳液共聚，探讨了单体浓度、复合乳化剂配比及浓度、引发剂浓度、反应温度对共聚反应的影响，并进行共聚物进行了IR、DTA分析和表征。 该作品属“作物转光喷施液项目”子项目即色覆技术工艺探讨，探索了一条较好的色覆途径，对作物喷施液的稳定性、持久性即提高其转光效果有一定的意义；采用氧化还原体系催化/引发体系，进行了反相乳液聚合，初步优化了聚合工艺，为探索本体系理想色覆技术打下了良好的基础；“作物转光喷施液项目”已得到了常德市科技局重点资助，并与常德烟草公司产学研合作得到了重大资助，而色覆工艺技术研究是其关键，一旦突破边可转化生产。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 此作品是以丙烯酸（酯）为主要原料，探索与制备丙烯酸（酯）高分子聚合物（树脂）。并应用于水处理、农业、建筑、造纸、冶金、日化用品、采油等领域。此项目的建立的基本思路即是符合国家中长远发展战略的基本要求，又是对本行业相关理论的完善及其应用领域的弥补。 属“作物转光喷施液”项目的子项目即色覆工艺探讨，探索一条较好的色覆途径，为荧光粒子的后期色覆技术打下良好的基础。
科学性、先进性及独特之处
- 此作品研究探讨了丙烯酸-丙烯酰胺氧化还原催化剂下反相乳液聚合的工艺条件，获得了较佳的工艺条件，有较好的实际生产指导意义，技术水平尚可，为该类物质低温反相乳液聚合做了探索性研究，有转化价值，可针对性开发相关产品。 并将的丙烯酸（酯）聚合物对荧光粒子的色覆，对聚氨酯涂料的改性探索等都能为丙烯酸（酯）聚合物的应用领域完善且填补其应用领域的一些空白，有一定的前沿导向价值。
应用价值和现实意义
- 此作品对丙烯酸-丙烯酰胺聚合物的工艺制备条件提供理论指导；该论文指导合成的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物产品具有产物相对分子质量高、粒子微小、在水中溶解等优点。 该聚合物产品具有良好的水溶性，可作为絮凝剂、增稠剂、除垢剂、泥浆处理剂、土壤改良剂、水土保失剂、种子包衣剂、纸张添加剂等广泛应用于工业、农业、建筑业以及石油开采业等。
学术论文摘要
- 摘 要：采用白油为连续相，以Span-80/OP-10为复合乳化剂，过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂进行丙烯酸-丙烯酰胺反相乳液共聚，探讨了单体浓度、复合乳化剂配比及浓度、引发剂浓度、反应温度对共聚反应的影响。结果表明：在反应单体AM:AA比为4:1，占乳液质量分数的20%，复合乳化剂Span-80与OP-10质量比为7:3、占乳液质量分数的6%，引发剂用量占乳液质量分数的0.25%，反应温度40℃，反应时间3h的条件下，单体的转化率较佳，可达92.7%。并对共聚物进行了IR、DTA分析和表征。 关键词：丙烯酸；丙烯酰胺；反相乳液聚合
获奖情况
- 1.《丙烯酸-丙烯酰胺氧化还原体系的反相乳液聚合》该学术论文于2009年12月发表在《化工中间体》（Chemical Intermediates）期刊上； 2.2010年，获得湖南文理学院第六届大学生课外学术科技作品“挑战杯”竞赛一等奖；
鉴定结果
- 被国内知名学者给予较高评价， 并被相关的期刊收录发表，
参考文献
- [1] 姜靖海,丙烯酸酯乳液聚合研究进展[J]. 化学工程与装备,2010(4):101-102. [2] 彭洪阳等，水分散性纳米SiO2/含氟聚合物复合乳液的制备及表征[J]. 化工新型材料,2010(9):103-107. [3] 申迎华等, 反相微乳液聚合法制备聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)pH敏感微凝胶及其性能[J]. 高分子学报,2009(9):917-921. [4] 纪晨旭等,聚氨酯微交联弹性丙烯酸酯乳液的制备与研究[J]. 涂料工业,2010,40:46-49. [5]国际著名高分子团队（EPI）也在进行相同研究
同类课题研究水平概述
- 此作品的研究的丙烯酸（酯）聚合物是高分子化学工业领域内重要的分支。丙烯酸的主要应用在于酯化生产各种酯类，全球范围内统计，用于生产酯类的AA占其总量的55%。AA衍生物广泛应用于涂料、造纸、纺织、胶粘剂和油墨等工业领域。高纯AA可用于生产高吸水性树脂(SAP)，此领域的AA用量约占32%，还可用于洗涤剂等其它领域。此外，AA的应用领域还包括增稠剂、分散剂和流变控制剂等，目前这些领域用量还较少。近几年来，国内对AA及其酯类的研究相当活跃，通过改性，采用新的工艺，制备了多品种性能优异丙烯酸（酯）聚合物产品。 乳液聚合体系中乳化剂起着至关重要的作用。反应性乳化剂存在下的丙烯酸酯乳液聚合,反应性乳化剂比传统乳液聚合中用的乳化剂具有明显的优点。它本身既可在乳液聚合中起乳化剂的作用，又能参与聚合反应过程。因此，采用反应性乳化剂可以大大提高聚合物乳液的稳定性，改善聚合物的耐水性、 电性能、 光性能及表面性能等。采用反应型乳化剂的聚合方法，已经成为提高聚合物乳胶性能的重要手段，近年来这方面的研究日趋活跃。 丙烯酸酯乳液聚合中新型引发体系，在丙烯酸酯乳液合成的过程中，引发剂是乳液聚合配方中最重要的组分之一，引发剂的种类和用量将直接影响产品和质量，并影响聚合反应速率。同时也影响乳液性质、乳胶粒浓度、乳胶的尺寸及分布等等。因此，这方面有大量的研究工作。用于乳液聚合的引发剂分成两大类：热分解引发剂，氧化还原引发剂。采用氧化还原引发剂引发丙烯酸酯聚合，具有低温、快速、聚合过程稳定且分子量高的特点。氧化还原引发等新型引发体系的产生使得聚合条件多样化，以往许多不能引发的聚合反应也成为可能。 在此作品以(NH4)2S2O8-NaHSO3为氧化还原引发体系，合成的水性乳液表明，氧化还原引发的水性乳液性能比热引发共聚乳液大大提高。当(NH4)2S2O8-NaHSO3摩尔比控制在1∶1，用量控制在0.6%左右时，单体的转化率最高，所聚合的乳液性能好。研究结果表明：聚合反应低温快速进行，但过量的还原剂起阻聚或缓聚的作用，采用的Span-80/OP-10复合乳化剂体系可提高聚合反应速度和乳液的稳定性，合成的共聚物为无规共聚物。
