聚合技術研究的不斷深入為開發新產品提供了較為充分的理論依據。目前，商品化的兩性聚 丙烯酰胺主要以水溶液聚合技術製備的固體粉末為主。但粉末狀產品其生產過程需要消耗大量的 能量，同時，加熱過程很容易導致三維交聯現象而 產生水不溶性物質。因此，成功開展兩性聚丙烯 酰胺水分散體係的研究，不僅可以填補國內兩性 聚丙烯酰胺水分散產品的空白還將進一步推動 水分散聚合產品在造紙、采礦、三次采油等領域的應用。本研究采用水分散聚合技術在硫酸銨水 溶液中合成了兩性聚丙烯酰胺（amPAM)，並係統研究了分散穩定劑PDMC相對分子質量、反應 介質的pH值、反應溫度以及攪拌速度對水分散 體係表觀黏度、特性黏數、單體轉化率、產品粒徑以及體係穩定性的影響。
分散穩定劑PDMC相對分子質量對水分散聚合產品特性黏數、單體轉化率、體係 表觀黏度以及平均粒徑影響。在所考察的PDMC相對分子質量範圍，產品的特性黏數、表觀黏度以及平均粒徑均隨PDMC相對分子質量的増大而増大，但單體轉化率呈先増大後減小的趨勢。
在一定濃度的硫酸銨水溶液中，由於聚電解 質效應，分散穩定劑PDMC相對分子質量越小， 其分子鏈卷曲程度越小；另一方麵，低相對分子質 量PDMC體係，含有的PDMC分子鏈就越多，這 2個因素都有利於初期形成的聚合物核穩定下 來，故體係顆粒平均粒徑隨PDMC相對分子質量 的増加而増大。但是，PDMC分子鏈越長，顆粒 間越易通過架橋作用使體係的黏度増加；並且較 高的體係黏度不利於傳熱，反應熱的積累會造成
量超過42X 104時，高黏度造成的隔離效應1101使 單體間的碰撞概率減少，導致單體轉化率降低。 凝膠效應11-2111以及分散穩定劑的不完全脫除1121，這是造成聚合產品相對分子質量増大的主 要原因。PDMC相對分子質量過小，其在聚合物 顆粒表麵形成的保護層相對較薄，粒子之間的靜 電排斥力較小，長期儲存易發生分層現象;而相對 分子質量過大時，體係的流動性較差。綜合考慮 以上各因素，較適宜的PDMC相對分子質量為 30X104 ~46X104。
在所考察的pH範圍內，隨 溶液pH值的増大，聚合產品的特性黏數與單體 轉化率都呈先増大後減小的趨勢。反應介質的 pH值不僅影響聚合物的結構1 m71，還會通過改 變水溶性偶氮引發劑的結構進而影響其分解活化 能。這是因為反應介質pH高於6時，一方麵，溶 液中NH3的含量相對増加1151，NH3與體係中的 AM結合會生成氮三丙酰胺，而氮三丙酰胺作為 鏈轉移劑可以抑製分子量的増長1141 ;另一方麵， 引發劑V-50的結構被破壞，生成2 2'-偶氮（2- 脒基丙烷)，其水溶性較差、分解活性較高，並且分 解生成的自由基存活時間較短，故引發效率不高。 當pH低於6時，2, 2-偶氮(2-脒基丙烷）分解生 成的自由基相對穩定，引發效率較高。
在所考察的溫度範圍內，聚合產 品的特性黏數隨溫度的升高呈減小的趨勢而單體 轉化率總體上呈増加的趨勢，符合自由基聚合的 一般規律。當溫度較低時，引發劑與單體的活性 較低，引發劑不易分解;但是單體一旦被引發，低 聚物自由基鏈不易終止，聚合物鏈不易支化，聚合 體係較易發生，有利於分子鏈増長的耦合終止。 隨著溫度的提高，一方麵，引發劑分解速度加快， 體係中引發點比較多，而溫度使單體在體係中的 運動速度加快，單體與引發劑自由基碰撞機率増 加，大量單體被同時引發。另一方麵，在高溫下 aH比較活躍，低聚物自由基易於發生歧化終止 反應。再者，溫度升高也會造成低聚物自由基分子 鏈疏水性増加，分子鏈之間易發生疏水締合，引發 點被包裹在締合體內，不易捕獲單體而實現鏈的増 長，而易發生歧化終止和支化反應。當溫度過高時 ，自由基之間可能發生反應而喪失引發 單體聚合的效應，故80 °C下製備的水分散體係的 單體轉化率與70 °C相比較小。過高的溫度也不利 於PDMC吸附在顆粒表麵，而傾向於自身卷曲或 相互間疏水締合，故長時間放置70 ~ 80 C反應的 水分散體係後，其上有一薄分層。綜合以上分析， 合適的聚合溫度應控製在55 ~65 C 2.攪拌速度對水分散聚合的影響攪拌速度對分散聚合工藝影響的研究較少，與傳統乳液聚合一樣，攪拌速度主要通過傳質、傳 熱2個過程而對體係進行影響的。聚合時攪拌速度對水分散體係的特性黏數與單體轉 化率的影響。從圖3可知，隨攪拌速度的増加，聚 合產品的特性黏數呈先減小後増加的趨勢，單體 轉化率呈減小的趨勢。在較低攪拌速度下，由於 聚合反應放熱不能被及時移出，聚合體係局部溫 度高，故體係的單體轉化率較高。攪拌速度低於50-時，由於放熱而引發聚合物間發生交 聯反應，故特性黏數突然増大。
