半连续RAFT反相乳液聚合制备支化聚丙烯酰胺的任务书.docx

半连续RAFT反相乳液聚合制备支化聚丙烯酰胺的任务书
任务书
一、任务背景
支化聚丙烯酰胺（sPAM）是一种功能性高分子材料，具有许多独特的物化性质，因此被广泛应用于油田增油、水处理、药物传递系统和生物医学领域等方面。传统的sPAM制备方法包括自由基聚合、原子转移自由基聚合等技术，但由于其聚合反应难以控制、产物表面积大、分子量难以精确定量等问题，制备出的sPAM往往具有分子量分布较宽、结构不均匀等缺点，因此sPAM的性能也难以精确控制。
半连续RAFT反相乳液聚合是近年来兴起的一种新型聚合技术，可以在较低的温度下，通过利用反相乳液中的微凝胶结构，在快速的聚合反应中实现精细的分子量控制和分子结构调控，从而制备出具有优异性能的高分子材料。本课题将探究半连续RAFT反相乳液聚合制备sPAM的可行性及其性能特征。
二、任务目标
1）研究半连续RAFT反相乳液聚合制备sPAM的路线和聚合机理，探究该技术在sPAM制备中的应用潜力及性能特征。
2）优化反相乳液的制备条件，控制微凝胶结构的形成，实现对sPAM分子量和分子结构的准确控制。
3）分析并比较以半连续RAFT反相乳液聚合制备的sPAM与传统制备方法制备的产品性能差异，确定该制备路线的优劣势。
三、技术路线与内容
1）sPAM的制备过程中关键因素的优化：探究不同RAFT引发剂种类和用量对聚合反应速率和产物性能的影响；探究不同表面活性剂、助剂和溶剂对乳液稳定性和微凝胶结构形成的影响。
2）半连续RAFT反相乳液聚合反应过程的控制：通过对制备条件和聚合参数的控制，实现对反相乳液中微凝胶结构的调控，实现对分子量和分子结构的准确控制。
3）sPAM物理化学性能的测试和分析：对制备的sPAM进行表征，分析其分子量、分子量分布、核-壳结构、粘度、玻璃化转变温度、热性能和结构特征等。
四、计划进度
1）前期准备阶段：查阅相关文献，了解半连续RAFT反相乳液聚合制备sPAM的前沿研究情况，设计实验方案，确定实验条件和分析方法，制备试样。
2）实验阶段：优化半连续RAFT反相乳液制备sPAM的工艺条件和聚合参数，反复尝试并优化反应过程，探究产物性能特征并进行讨论。
3）数据分析与报告编写阶段：对实验结果进行数据分析、统计和对比分析，总结得出结论并撰写实验报告，提交相关文章。
五、经费预算
实验过程涉及到的经费主要包括化学试剂、实验设备和费用、实验室场地费用等。
六、团队成员分工
本课题由一名负责人负责整个实验项目的组织和管理，其他成员根据其专业所属进行分工，具体任务分配如下：
1）负责人：负责组织、协调和管理整个实验项目，并对实验结果进行数据分析和总结。
2）实验人员：负责半连续RAFT反相乳液聚合制备sPAM的实验操作，收集并分析实验数据。
3）文献研究专家：负责收集和整理半连续RAFT反相乳液聚合制备sPAM的相关文献资料，参与实验方案的设计和实验结果的分析。
4）实验设备维护人员：负责维护和检修实验设备，并协助实验操作人员完成实验操作。
七、预期成果
通过本课题的研究，预期可以建立一种有效、可控、高效的半连续RAFT反相乳液聚合制备sPAM的制备路线，并获得高品质的sPAM产品。同时，还能够对该技术在高分子材料制备中的应用前景和发展方向进行深入的探讨和分析，并推进该领域的研究和应用创新。