3。1。2  聚合物热分解热力学研究 7

3。1。3  聚合物热分解动力学研究 7

4  实验部分 9

4。1  实验试剂与药品 9

4。2  实验步骤 9

4。2。1  样品性质表征 9

4。2。2  样品TG和DSC热分析曲线测定 10

4。3  实验结果与分析 10

4。3。1  样品表征 10

4。3。2  热分解热力学研究 16

4。3。3  热分解动力学研究 18

结  论 23

展  望 24

致  谢 25

参 考 文 献 26

1 引言

P(DMC-AM)是由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（Methacrylatoethyltrimethyl ammonium chloride，简称DMC）和丙烯酰胺（Acrylamide，简称AM）合成的共聚物，是一种重要的阳离子型聚丙烯酰胺，广泛应用于选煤、冶金、石油开采、化工污水处理、造纸等行业[ - ]。随着应用研究的扩展及深入，逐渐被用于高温环境，如电场敏感性材料[ - ]。早在20世纪50年代末，国外就开始研究了其单体生产技术，并迅速占领国际市场，创造出十分巨大的经济效益[ ]，因此具体的工艺、性质和机理等研究很少有文献报道。近年来，国内的阳离子聚丙烯酰胺生产的龙头企业通过技术引进和开发，其产品生产工艺技术已经在逐步接近于国外产品工艺生产技术，但一直缺乏系统的基础理论研究，致使产品一直达不到国外水平[ , ]。就热稳定性方面来讲，只有对个别P(DMC-AM)产物进行热稳定性表征，还没有系统的系列化P(DMC-AM)热稳定性研究的报道。因此，对系列化P(DMC-AM)热稳定性研究显得十分必要。

1。1  单体及聚合物性质

DMC分子式C9H18ClNO2，相对分子质量207。7，室温下呈无色或淡黄色透明液体，温度为 25℃时，其密度为1。105 g/ml，熔点为-25℃，折射率为1。469，沸点大于100℃，闪点大于100℃。DMC易溶于水，不溶于酯、酮及烃[ ]。是一种高分子聚合物的单体，含有不饱和烯烃结构和季铵盐结构，可发生均聚或者与其他单体发生共聚生成各种功能性高分子料。DMC单体不稳定，易在高温、光照、辐射等条件下发生聚合，通常要保存在低温条件下。丙烯酰胺的结构式如图1。1所示[ ]。

图1。1 丙烯酰胺结构式

AM分子式C3H5NO，分子量为71。08，固体产品外观为白色或略带黄色颗粒粉末，液态为无色粘稠胶体状，易溶于水，温度为25℃时，其密度是1,322 g/cm3，熔点为82-86℃，折射率1。460，沸点125℃，闪点138℃。含有不饱和烯烃结构和酰胺结构，具有中等毒性[ ]。其结构式如图1。2所示[11]。

图1。2 DMC的结构式

P(DMC-AM)溶于水，不溶于乙醇，丙酮。低温下不易分解。其结构式如图1。3所示： 

图1。3 P(DMC-AM)结构式

1。2  聚合物热稳定性的研究发展

1。3  本课题的研究

从以上介绍可知，针对以DMC为单体的聚合物的稳定性研究已经有少量文献报道，但是针对系列相对分子质量、系列阳离子度P（DMC-AM）聚合物的热稳定性尚未进行深入研究，都是对单一黏度，阳离子度的聚合产物进行热稳定性表征，缺乏系统性的规律认识。然而，P（DMC-AM）聚合物已经实现了相对分子质量和阳离子度的系列化控制，从高分子结构角度而言，不同结构的物质对应的热稳定性也有所差异[ ]，本课题拟对系列化阳离子度的P(DMC- AM)进行热分解热力学研究、热分解动力学研究及热分解机理研究，并比较系列产品之间热稳定性差异，得到关于P(DMC-AM)热稳定性的相关结论，以期为聚合物在热环境当中的应用提供理论依据。