干货分享丨卡波姆——聚丙烯酸增稠剂大揭秘

卡波姆可以作为缓释材料控释药物，还可用于制备凝胶体系、膏状产品、乳液产品等，也可以利用其悬浮能力，应用于口服混悬液，具有稳定、提高利用度、安全有效等作用。

由于卡波姆具有良好的溶解和分散能力，它被广泛应用于涂料、胶黏剂、染料和油墨等产品的制备中。它能够有效地将固体颗粒分散在液体中，提高产品的稳定性和质量。

卡波姆可用作锂离子电池的电解质添加剂，提高电池的性能和循环稳定性。此外，还可用于太阳能电池板的涂覆和防反射层制备，提高光吸收效率。

卡波姆可以用于制备高分子纳米复合材料、聚合物薄膜和纤维等。这些材料具有优异的机械强度、导电性和光学性能，可应用于电子器件、传感器、纺织品等领域。

通常将卡波姆中和成盐，加入碱性物质电离后产生离子，使得聚合物主分子链上产生的负电荷，体系中电荷“同性相吸，异性相斥”，进一步促进聚合物分子链伸展，使卷曲的分子因电斥力张开而增稠，聚合物分子迅速膨胀产生黏性，体系粘度瞬间提高，达到产品所需效果。氢氧化钠和三乙醇胺是常用的中和剂，这也是卡波姆对离子敏感的原因所在。

卡波姆分子作为羧基给体与一个或两个以上羟基结合形成氢键，氢键的作用力会促使卷曲的聚丙烯酸分子链在水溶液中解开，并形成网状结构，提高体系粘度。此中和方法需要时间，常用的羟基给体为非离子型表面活性剂、多元醇等。

聚丙烯酸主要合成单体为可聚合碳‑碳双键和羧基的不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸和乌头酸的一种或多种，可通过核磁共振波谱图解析不饱和羧酸结构（如下图所示），同时可分析样品中残留单体率和助剂等信息。

聚合碳‑碳双键和至少一个极性结构的不饱和烯属单体为可聚合的羧酸盐、(甲基)丙烯酸羟基酯和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸等；(甲基)丙烯酸酯类长链单体，为甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十六酯和甲基丙烯酸硬脂酸酯的一种或多种，在聚合过程中引入一些长链疏水共聚单体，可以提高其耐电解质性能。

含有至少两个不饱和碳‑碳双键的，常见为至少两个可聚合烯属不饱和双键的多官能丙烯酸酯以及具有至少两个可聚合烯属不饱和双键的多链烯基聚醚，常见比如季戊四醇三烯丙基醚、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、烯丙基蔗糖醚、N‑马来酰化壳聚糖、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、邻苯二甲酸烯丙酯、亚甲基双丙烯酰胺等。

溶剂常见为烃类溶剂或烷基酯类溶剂，烃类溶剂为正己烷、环己烷、正庚烷、环庚烷和正癸烷等；烷基酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯和丙酸丁酯等；我们可通过HS-GC-MS（顶空气相色谱-质谱联用仪）进行定性或者外标法进行微量残留溶剂的准确定量。

自由基类引发剂常见为有机过氧化物类化合物、偶氮类化合物、无机过硫酸盐类化合物和双氧水等；比如偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化十二酰、过硫酸铵、过硫酸钠和双氧水等。

分散剂为丙二醇单硬脂酸酯、失水山梨醇硬脂酸酯、聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

成盐剂常用氢氧化钠、氢氧化钾、三乙醇胺、碳酸氢钾等。