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关于聚丙烯酸 (钠)的常识

2015-5-12 8:29:26点击:

关于聚丙烯酸 (钠)的常识

 聚丙烯酸钠是特殊类型的表面活性剂的一种,作为一种精细化工产品,在近年来得到广泛的研究。聚丙烯酸钠在不同的领域有着广泛的不同的作用,可作为分散剂、洗涤剂助剂、阻垢剂、增稠剂、絮凝剂、吸附剂、胶粘剂等[1-2],且它所起到的作用和它的分子量的大小有着密切的关系。高分子量聚丙烯酸钠主要作吸水剂、絮凝剂;据文献[3-6]报道,中分子量(104~106)的聚丙烯酸钠主要起增稠剂、保水剂的作用;低分子量(1000-5000)聚丙烯酸钠用途也极为广泛,可作为水质稳定剂、陶瓷添加剂[7]、颜料分散剂、钻井泥浆降失水剂、水泥减水剂、农药造粒展开剂[8]

 

水质稳定剂——低分子量聚丙烯酸 (钠)的合成

一、实验目的

1. 掌握低分子量聚丙烯酸(钠盐)的合成方法。

2. 用端基滴定法测定聚丙烯酸的分子量。

二、实验原理

聚丙烯酸是水质稳定剂的主要原料之一。高分子量的聚丙烯酸 (相对分子质量在几万或几十万以上多用于皮革工业、造纸工业等方面。作为阻垢用的聚丙烯酸,分子量都在一万以下,聚丙烯酸分子量的大小对阻垢效果有极大影响,从各项试验表明,低分子量的聚丙烯酸阻垢作用显著,而高分子量的聚丙烯酸丧失阻垢作用。

丙烯酸单体极易聚合,可以通过本体、溶液、乳液和悬浮等聚合方法得到聚丙烯酸,它符合一般的自由基聚合反应规律。

本实验用控制引发剂用量和应用调聚剂异丙醇,合成低分子量的聚丙烯酸,并用端基滴定法测定其分子量。


 


 

三、实验仪器和试剂

四口瓶,回流冷凝管,电动搅拌器,恒温水浴,温度计,滴液漏斗,pH

丙烯酸,过硫酸铵,异丙醇,氢氧化钠标准溶液

四、实验步骤

.低分子量聚丙烯酸的合成

1. 在装有搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计的250mL四颈瓶中,加入 100mL蒸馏水和1 g 过硫酸铵。待过硫酸铵溶解后,加入5g丙烯酸单体和8 g异丙醇。开动搅拌器,加热使反应瓶内温度达到 65~70

2. 40g丙烯酸单体和2 g过硫酸铵在40 mL水中溶解,由滴液漏斗渐渐滴入瓶内,由于聚合过程中放热,瓶内温度有所升高,反应液逐渐回流。滴完丙烯酸和过硫酸铵溶液约0.5 h

3. 94℃继续回流1h,反应即可完成。聚丙烯酸相对分子质量约在500~4000之间。

4. 如要得到聚丙烯酸钠盐, 在已制成的聚丙烯酸水溶液中,加入浓氢氧化钠溶液 (浓度为30%) 边搅拌边进行中和,使溶液的 pH值达到 10~12范围内即停止,即制得聚丙烯酸钠盐。

.端基法测定聚丙烯酸的分子量

准确称量约0.2 g样品放入100mL烧杯中, 加入1 mol/L的氯化钠溶液50 mL,用0.2 mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定,测定其pH值,用消耗的氢氧化钠毫升数对pH值作图,找出终点所消耗的碱量。

利用下式计算聚丙烯酸的分子量


 

式中Mn——聚丙烯酸分子量;

V——试样滴定所消耗的氢氧化钠标准溶液体积,mL

M——氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度,mol/L

m——试样质量,g

1/72——1g样品所含有的羧基摩尔理论值;

2——聚丙烯酸1个分子链两端各有一个酯基。