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1、 “大 学 生 创 新 创 业 训 练 计 划 ”项 目 结 题 验 收 书项目编号：项目名称：起止时间：负 责 人：学院名称：专业班级：联系电话：填表日期：沈阳理工大学 创新创业学院 制填 表 说 明一、结题验收书应按照本表格要求，逐项认真填写，内容必须实事求是，表达明确严谨，空缺处要填“无” 。二、结题验收书一律用计算机输入打印，填写中如栏目篇幅不够，可自行加页。表格中正文字体应为小四号宋体，22 磅行距，需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名。三、 “项目成员”按照实际参与项目实施的人员填写。四、 “指导教师意见”要对项目成果和学生实施情况进行总结，由指导教师亲自填写。五、 “学院创新
2、性实验计划工作领导小组意见”要对成果内容和成果水平进行评价。六、结题验收书一式两份，均用 A4 纸双面打印，于左侧装订成册。七、申报材料需纸质材料和电子文档一并提交，由各个学院汇总后统一上报。如有不详事宜，请与创新创业学院办公室联系，地点：综合楼 C 区 308。项 目 名 称 反相乳液聚合工艺合成聚丙烯酰胺（ PAM）的研究研究起止时间 年 月至 年 月 实际使用经费 元姓 名 学院 班级负责人 联系电话 E-mail姓 名 院 系 班级 联系电话 E-mail 团队成员姓 名 学院 职称/学位 /指导教师 E-mail 联系电话一、项目成果简介（重点介绍特色及创新点） （300 字以内）聚
3、丙烯酰胺（PAM）及其水解体（HPAM）的生产方法，大致分四种。水溶液聚合应用最多，生产安全，成本低，但建设投资较大，由于生产工艺方法的原因，使产品中凝胶含量较高，溶解性差；珠状聚合报道极少；辐射聚合需辐射源，不易实现；反相乳液聚合，由于聚合体系粘度在反应中变化不大，反应温度平稳且易于控制，所以产品分子量和水解度可以自由调节，溶解性好，特别适于做絮凝剂，而且生产设备流程简单，脱水能耗较低，建设投资少。1自 1962 年 Vanderhoff 等 2 以有机溶剂为介质，首次进行水溶性单体的反相乳液聚合以来，作为生产高聚物的重要方法之一。反相乳液聚合是以非极性液体为连续相，聚合单体溶于水，然后借助
4、乳化剂分散于油相中，形成“油包水”型乳液而进行聚合，对于一般的反相乳液聚合，其机理可分为四个阶段 3：分散阶段，阶段（乳胶粒生成阶段） ，阶段（乳胶粒长大阶段） ，阶段（聚合反应完成阶段）4我们研究注意提高单体纯度和浓度，严格除氧以消除诱导期。除此之外，采用硫酸钾-脲-氨引发体系，从而降低了聚合反应温度，增大了聚合反应速率，减少了副反应，还在聚合中采用分次加碱水解，反应后期补氨的工艺措施，获得了高分子量，较高的水解度和溶解性良好的产物。二、项目研究中使用的文献材料（含参阅的书籍和论文目录，使用的检索目录）1 刘庆普，哈润华，刘洪荣，胡金生.反相乳液聚合法合成高分子量聚丙烯酰胺的研究M,天津；天
5、津大学应用化学系，19892 Vanderhoff J W,Bradford E B,Tarkow ski H L.et al.Inverse emulsion polymerizationJ. Adv Chen Ser,1962.34:32-513 曹同玉，刘庆普，胡金生.聚合物乳液合成原理性能及应用M，北京；化学工业出版社，1999；15-254 魏鑫，钟宏，反向乳液聚合的研究进展M，湖南；中南大学化工冶金研究所，2007；12-24三、项目成果形式及数量（相应方框内划，需提供附件）1.文献资料综述（ ）份； 2.调查报告 （ ）份； 3.研究论文（ ）份；4.软件 （ ）份； 5.设计
6、（ ）份； 6.硬件研制（ ）份；7.获得专利 （ ）份； 8.心得体会 （ ）份；9.其他 （ ）件，名称： 附件清单： 四、项目总结报告（项目实施过程中创新思维和创新实践方面收获） （3000 字左右） 关于反相乳液合成聚丙酰胺，我们主要就三方面研究。反相乳液聚合工艺合成聚丙酰胺的合成工艺条件研究1.单体纯化对分子量的影响生产聚丙烯酰胺的原料为液体丙烯酰胺，在丙烯酰胺的生产和运输过程中，为了防止丙烯酰胺进行自聚，往往加了铜盐等阻聚剂，这样在常温下不能自聚，因此需要进行单体纯化处理。通常处理使用离子交换处理，净化掉加入的阻聚剂，有利于单体聚合。将未纯化单体与纯化单体分别进行聚合，总结得出单体
7、未净化聚合时间长且分子量低，因此单体必须经过净化处理，才能获得高质量产品。2.EDTA 浓度对聚合物分子量的影响AM 的聚合反应是自由基聚合，溶液中的高价金属离子会阻碍链的增长。虽然单体经过离子交换进行纯化，但是还有少量金属离子难以去除，加入 EDTA 可以络合金属离子，从而达到屏蔽金属离子的作用，有利于增加产物的分子量。但是 EDTA 又是链转移剂，浓度过大会发生链转移反应，使分子量降低。实验得出 EDTA 浓度对聚合物分子量的影响呈抛物状，EDTA 浓度在 0.1mg/L 时，聚合物分子量最高。3.单体浓度对分子量的影响由丙烯酰胺均聚的动力学方程，在不考虑链转移反应时，聚合度即分子量与单体
8、浓度成正比，与引发剂浓度的平方根呈反比。这一规律，在浓度较低时适合，在浓度升高时，在绝热反应条件下，一方面放出的聚合热（丙烯酰胺的聚合热）不能及时消散儿造成聚合体系温度升高，致使聚合速度加快，降低了聚合物分子量，使链转移反应几率迅速增加，支链结构增多，导致分子量降低，产物水溶性变差单体浓度与产品分子量之间呈抛物线状，分子量与单体浓度之间存在一个最佳值，在单体浓度为 25%-30%时，聚合物分子量最高。4.引发剂浓度对分子量的影响在聚丙烯酰胺聚合反应过程中，引发剂主要起引发单体进行聚合反应的作用。引发剂浓度对分子量的影响呈现抛物线状。通过实验，总结出，引发剂浓度低于 5 mg/L 时，会出现未聚
9、合的清液，胶块也呈稀糊状，没有弹性。引发剂产生的自由基是聚合反应的活性中心，引发剂浓度低时，自由基太少，造成一部分单体未聚合。当引发剂浓度高于 20mg/L 时，分子量急剧降低，引发剂浓度越高，自由基产生的速率就越大，导致活性中心越多，聚合反应速度加快，分子链长变短，相应的聚合物分子量降低。因此引发剂的最佳浓度为 15mg/L。5.引发温度对分子量的影响引发温度对聚合物分子量的影响也呈抛物线状，在考察范围内，随着起始聚合温度的升高，聚合物分子量逐渐降低。低温时，自由基的产生和增长都很缓慢，诱导期长，有利于链增长反应，产物分子量高。温度升高时，反应速率加快，会降低产品的分子量。因此，要得到高分子
10、量的产品，必须选择尽可能低的聚合起始温度，温度过低，聚合反应不易进行，当聚合起始温度降低到一定时，反应的诱导期明显增长，且转化率大大降低，有时甚至不能引发聚合反应，且聚合时间太长，适宜的聚合起始温度为 1520。6.PH 值对聚合物分子量的影响在聚合反应中体系的 PH 值对聚合物的分子量的影响较大。在碱性条件下，丙烯酰胺聚合时易伴随着丙烯酰胺的水解反应，水解反应放出氨气，溶液中的 AM 与氨气反应生成 NTP（氮三丙酰胺） ， NTP 作为还原剂会加快反应速度，同时还有链转移剂的作用。NTP 的生成量随着 PH 的升高而显著增加，由于它具有链转移剂和还原剂的双重作用，导致聚合物分子量随着 PH
11、 升高而降低。在酸性条件下，聚合反应速率变慢，甚至有些反应不能完全，因此分子量降低。适宜的 PH 值范围 7.5-8.5 之间。聚丙酰胺的最佳合成工艺条件为：单体须经离子交换进行纯化，EDTA 浓度为0.1mg/L，单体浓度为 25%-30%，引发剂浓度为 15mg/L，引发温度在 1520，聚合体系适宜的 PH 值范围在 7.5-8.5 之间。在优化的工艺条件下，合成聚丙酰胺分子量达到 2100 万。五、项目实施过程中存在的问题和建议六、项目经费支出情况（单位：元）序号 支出明细 金额总计七、诚信承诺我（们）承诺在大学生创新实验计划项目实施过程中遵守学校有关规定，恪守学术规范，本项目成果中除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况。如有违规行为，我（们）愿承担一切责任，接受学校的处理。学生签字： 年 月 日八、项目指导教师意见 签 名： 年 月 日九、学院大学生创新创业训练计划领导小组意见学院（公章）组长签名： 年 月 日十、创新创业学院意见项目总评成绩：优 良 中 合格 不合格院长签名： 年 月 日
