水溶性聚合物

水溶性聚合物PAGEPAGE12第十三章水溶性聚合物本章主要内容：13.1概述13.2重要的水溶性聚合物重点：离子型、非离子型、两亲性水溶性聚合物难点：无13.1概述概念：可溶于水的聚合物应用：絮凝剂、增稠剂、织物整理剂、纸张处理剂、油水分离剂、消泡剂、土壤改良剂、缓冲剂、石油钻探用剂聚合物具有水溶性的条件：①主链含有亲水性优良的短链醚键或仲胺键，而形成的聚合物为无定形者，如聚氧乙烯、聚乙烯胺、还有PPO、PEG②主链为C-C键，但沿C-C主链分别众多的亲水基团，如：-SO3H、-COOH、-CONH2、-OH、-OCH3、-NH2聚合物的分类①按聚合物来源——天然水溶性聚合物，包括来自天然物质淀粉、蛋白质、海藻等提取的水溶性聚合物；——半合成水溶性聚合物，由天然高分子经化学改性得到的水溶性聚合物，如羧甲基纤维素、甲基纤维素等；——合成水溶性聚合物，聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等；②按是否带离子及离子电荷种类分：——非离子型（水溶性）聚合物；——离子型（水溶性）聚合物，又称聚电解质（polyelectrolytes)离子型又分为:a.阳离子聚合物或聚阳离子（polycation);b.阴离子聚合物或聚阴离子（polyanion);c.两性聚合物（amphotericpolymers)憎水缔合聚合物水溶性聚合物分子中如含有少量憎水长碳链(C6-8)构成的单体链段，则此聚合物具有憎水缔台现象。与一般水溶性聚合物的溶液性质有所不同，可称之为憎水缔合聚合物。吸水树脂交联结构的水溶性聚合物不溶于水而在水中溶胀，即可吸收适量水分，称为吸水性树脂。水凝胶——吸水量为干树脂百分之数十份者称为水凝胶。高吸水性树脂——吸水量达数10倍，数百倍以至3000倍者称之为高吸水性树脂。13.1.1水溶性聚合物分子结构与溶液性能分子结构——水溶性聚合物与一般聚合物相似可以是均聚物或共聚物，共聚物可为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物以及接枝共聚物，其大分子可为线型、具有长支链线型以及树枝状的多支链。——含有可电离基团的聚合物在水溶液中能够电离生成阴离子与阳离子者统称为离子聚合物或聚电解质。——由于阳、阴离子总是伴生共存的，所以根据与聚合物直接相连结的离子性质区分为阳离子聚合物或阴离子聚合物。例如：3.流变性13.1.2水溶性聚合物的合成方法13.1.2.1反应机理1.经自由基聚合机理合成水溶性聚合物2.经离子聚合或配位聚合处理合成水活性聚合物3.经逐步聚合反应合成水溶性聚合物4.高聚物经化学改性合成水溶性聚合物13.1.2.1合成方法13.2重要的水溶性聚合物重要的水活性聚合物为：天然高分子纤维素改性的水溶性纤维素衍生物；合成的非离子型水溶性聚合物如聚乙烯醇，聚氧乙烷、聚丙烯酰胺等；合成的离子型聚合物包括聚阳离子、聚阴离子，两性水溶性聚合物以及高吸水性树脂等。13.2.1半合成水溶性聚合物(1）羧甲基纤维素(2）甲基纤维素(3）羟乙基纤维素与经丙基纤维素13.2.2非离子型水溶性聚合物工业重要的非离子型水溶性聚合物有：聚丙烯酰胺、聚氧乙烯和聚乙烯醇等。A、聚丙烯酰胺B、聚氧乙烯C、聚乙烯醇13.2.3聚羧酸及其盐性能应