(聚)丙烯酸/氯化钠水化行为的研究

(聚)丙烯酸/氯化钠水化行为的研究

论文摘要

本文的工作主要分相互关联的三个方面:一是通过对TA公司2910型差式扫描量热仪(DSC)与理想DSC进行对比,对DSC的准确性进行探讨;二是对丙烯酸水溶液和氯化钠水溶液水化行为进行研究;三是对聚丙烯酸水溶水化行为进行研究。热分析是进行化学试剂水化数研究的常用表征工具之一,该表征工具的准确性是相当重要的。用美国TA公司2910型DSC以不同升降温速率测定硬脂酸和锌的相变潜热时发现,在DSC炉子中,样品和参比之间存在一个明显的热流通道(金属片),因此样品的热量会通过热流通道传递给参比物。当没有相变发生时,漏热的影响相对较小,而且可以通过校正过程给予一定程度的修正。当样品发生相变时,样品会通过热流通道吸收或放出热量,这时漏热的情况就会超出正常水平,之前的校正也就无效,而测量的结果就会明显偏离其真实值。TA公司Q20型DSC把漏热降低到了很低的水平,用其测量锌的相变潜热已得到接近真实值的较好结果。采用DSC对丙烯酸水溶液溶剂化行为的研究表明,不同体积分数的丙烯酸水溶液溶剂化效应显著不同。随着丙烯酸体积分数的增加,丙烯酸水溶液中先后出现富水相、富丙烯酸相、高富丙烯酸相等单相和二相共存的状态,说明丙烯酸水溶液仅在中等浓状态下(约在54.8%~70%体积浓度范围内)是均相的溶液,而在其余状态下溶液中并存有二相。采用DSC对氯化钠水溶液溶剂化行为的研究表明,自由水、键合冻结水和非冻水的相对含量对NaCl的溶解有着重要影响。当浓度低于20%时,溶液中存在三种不同状态的水,非冻结水,键合冻结水和自由水;当浓度大于20%小于饱和浓度时,溶液中仅存在非冻结水和键合冻结水;当溶液处于饱和状态时,溶液中键合冻结水的相对含量达到了溶解NaCl的下限。采用DSC对聚丙烯酸水溶液溶剂化行为的研究表明,随着聚丙烯酸水溶液浓度的增大,溶液中自由水的质量分数逐渐减小,水化水的分数逐渐增大,单位质量的聚丙烯酸所水化的水的质量逐渐减小,聚丙烯酸的水化数逐渐减小。用热失重法(TG)计算出的自由水和水化数的分数与DSC的结果相近。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 离子的溶剂化行为
  • 1.2.1 离子的溶剂化的一般概念
  • 1.2.2 离子溶剂化的表征
  • 1.3 聚合物的溶剂化行为
  • 1.3.1 聚合物溶剂化效应的一般概念
  • 1.3.2 聚合物的水化
  • 1.3.3 聚合物溶剂化效应的定量表征
  • 1.4 本文研究目的与主要内容
  • 1.4.1 本研究的目的与意义
  • 1.4.2 本研究的主要内容
  • 1.4.3 本文的创新之处
  • 第二章 现有DSC准确性的探讨
  • 2.1 前言
  • 2.2 差示扫描量热法
  • 2.2.1 差热分析的缺点
  • 2.2.2 差示扫描量热法的基本类型与应用
  • 2.2.3 DSC的基本原理
  • 2.2.4 DSC的影响因素
  • 2.2.5 DSC分析方法存在的问题及改进
  • 2.2.6 理想DSC模型
  • 2.3 实验部分
  • 2.3.1 实验仪器及试剂
  • 2.3.2 DSC测试
  • 2.4 结果与讨论
  • 2.4.1 相变时样品温度的波动
  • 2.4.2 测得的硬脂酸相变潜热的数据分析
  • 2.4.3 热流型DSC炉子的结构
  • 2.4.4 2910 型DSC炉子的设计分析
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 小分子水化现象的研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 实验仪器及试剂
  • 3.2.2 DSC测试
  • 3.2.3 折光指数测试
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 丙烯酸水溶液的DSC测试
  • 3.3.2 丙烯酸水溶液折光指数的测定
  • 3.3.3 氯化钠水溶液DSC测定
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 聚丙烯酸水化数的测定
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 实验样品与试剂
  • 4.2.2 实验仪器
  • 4.2.3 溶液的配制
  • 4.2.4 DSC测试
  • 4.2.5 TG测试
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 PAA水溶液熔融焓的测定
  • 4.3.2 PAA水溶液中不同状态水的计算
  • 4.3.3 PAA水化数的计算
  • 4.3.4 TG的结果分析
  • 4.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的研究成果
  • 致谢
  • 附件
  • 相关论文文献

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