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5.1 平行实验 13
5.2 重复文献试验 13
5.3 Poly(DMC)较佳制备工艺条件的初步探索 13
5.4 表征 16
结论 18
展望 19
致谢 20
参考文献 21
附录 23
1 引言
目前常用的阳离子季铵盐单体有二甲基二烯丙基氯化铵（Dimethyl Diallyl Ammonium Chloride， 简称为DMDAAC）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(Methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride，简称DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（Acryloyloxyethyl trimethyl ammonium chloride，简称DAC），以其为基制备的均聚物和共聚物在诸多领域有着重要用途。其均聚物和与丙烯酰胺（AM）共聚形成的共聚物（统称为阳离子聚丙烯酰胺，简称CPAM）由于具有分子量可控、阳离子度可调、稳定性高、水溶性好等优点，广泛应用于造纸、石油开采、纺织印染、医药、生物、水处理、日用化学品等领域[1，2]。由于聚合物的用途决定于相对分子质量和单元结构，单元结构一定，其性能和用途取决于相对分子质量大小。在合成角度而言，如何制备高且系列化相对分子质量、阳离子度可调的聚合物来满足不同用途的需要一直是研究的热点和重点。文献综述
1.1 甲基丙稀酰氧乙基三甲基氯化铵及其聚合物
1.1.1 结构与性质
甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）是一种重要的水溶性阳离子单体，在高温、光照、辐射条件下容易自聚，需存放在低温、避光处并加入一定量的阻聚剂[3]。DMC分子中存在乙烯基团，易与许多不饱和单体共聚，分子中的季铵盐基团使整个分子显示出阳离子性质，与其它单体的共聚产物为阳离子型。DMC的结构式如图1所示：
图1 DMC的分子结构
聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC) 是一种具有特殊功能水溶性阳离子高分子聚合物，广泛用于石油开采、造纸、水处理等众多领域。PDMC 的特性粘数[η]愈大,在油田开采等方面的处理效果愈显著[4-5]。PDMC是DMC（甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵）均聚而成的。阳离子型单体DMC由于电荷排斥作用和较大的空间位阻效应，反应活性小，不仅导致其分子链上的不均匀性，也导致聚合物中阳离子转化率不高。故在DMC生产过程中要考虑转化率[6]。聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵Ploy-DMC是一种性能优良的新型阳离子高分子絮凝剂，它以其电荷度可控，电荷分布均匀，分子量高，适用范围宽，成本低而受到很大关注[7]。其分子结构如图2所示：
Ploy-DMC分子结构
1.1.2 DMC聚合物的应用
DMC聚合物多用于石油开采，造纸，水处理等领域，年需求量日益增大[8]。然而，国内在DMC单体的制备、聚合物聚合工艺的研究与生产上处在初级阶段，与国际水平仍有较大差距，因此展开工作具有很广阔的前景。目前国内外对DMC单体均聚方面的研究较少。论文网
国外于20世纪50年代就开始研究DMC单体及其共聚物。目前，国内外关于DMC 的聚合研究多以共聚为主[9-10]。我国于20世纪80年代末90年代初开始研究，只有小规模的化工生产，且其产品性能，应用范围仍与国外相同类型产品间存在有一定的差距[9]。90年代以前，我国由于受产品原料的限制，没有开展DMC的生产及应用研究，全靠进口。从90年开始，齐鲁石化公司研究院开始了甲基丙烯酸特种酯系列产品的开发研究，建成一套甲基丙烯酸特种酯生产设备（100T/a)。在此基础上，系统的对DMC进行了生产工艺研究，在反应工艺、后处理工艺及装置方面都有自己的特色产品质量达到了国际水平，并于1995年建成一套160T/a的生产设备，该设备运行平稳，产品质量稳定，已批量应用于絮凝剂的生产，从而使DMC从原料到产品实现了国产化[11]。