新型絮凝剂PADSI的合成与性能评价

在水溶液中以V50为引发剂,以丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,合成一种分子构型为网状的阳离子高分子絮凝剂。通过考察不同因素对聚合反应的影响得出最佳合成条件:单体质量分数为20%,单体n(丙烯酰胺)∶n(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)为8.5∶1.5,引发剂V50质量为单体质量的1.5‰,水玻璃质量为单体质量的1.5%。将该阳离子絮凝剂与分子质量和阳离子度相当的普通阳离子絮凝剂进行对比发现,自制絮凝剂的处理效率更高。将自制的絮凝剂用于油田压裂返排液对比实验,结果表明,与市场上分子质量和阳离子度均要高的普通阳离子絮凝剂相比,自制产品CODGr的能力更强。     

三元共聚阳离子型聚丙烯酰胺的合成及应用

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,水溶性偶氮化合物为引发剂,采用水溶液聚合法合成了三元共聚阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂。考察了阳离子单体配比、单体质量分数、反应时间、引发剂用量及反应温度对聚合物相对分子质量的影响。结果表明,该三元共聚物的相对分子质量可达5.0×106,且水溶性好;对煤泥水具有良好的絮凝效果。     

阳离子聚丙烯酰胺的研制

阳离子聚丙烯酰胺是一种用途广泛的有机高分子聚合物,其分子量和阳离子度是决定其性能的重要指标。在氧化-还原引发体系中,以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体共聚合成了阳离子型聚丙烯酰胺聚合物(CPAM),考察了反应温度、酸碱度、引发剂、单体及阳离子单体浓度等因素对CPAM分子量和阳离子度的影响。结果表明,较高分子量和阳离子度CPAM的最佳聚合条件为:聚合单体浓度为35%,阳离子单体的含量约15%,引发剂0.4%,反应体系温度35℃,pH值为6左右。     

淀粉接枝丙烯酰胺的制备及其在造纸污水处理中的应用

以淀粉、丙烯酰睦、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为主要原料制备了高淀粉含量的淀粉接枝丙烯酰胺和阳离子改性淀粉接枝丙烯酰胺两种絮凝剂,探讨了单体浓度、引发剂浓度、糊化温度、接枝反应时间、接枝反应温度对单体转化率和淀粉含量的影响。将这两种絮凝剂应用于造纸污水的处理,并与几种市售的工业用聚丙烯酰胺絮凝剂进行对比,发观两种絮凝剂均具有优异的絮凝效果。     

双水相CPAM乳液对造纸废水絮凝性能的研究

阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是一种性能优良的絮凝剂,在造纸业中应用广泛。本文以聚乙二醇20000(PEG20000)为分散稳定剂、过硫酸铵/亚硫酸氢钠(APS/SB)为引发体系,将丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)在硫酸铵(AS)水溶液中进行分散聚合得到了双水相CPAM乳液。考察了影响造纸废水絮凝性能的参数,并用乌氏粘度计、红外光谱仪等对产品进行了表征。结果表明:合成的CPAM乳液絮凝性能良好,且絮凝效果主要受CPAM用量、p H值及温度等因素影响。     

半连续RAFT反相乳液共聚合制备星型阳离子聚丙烯酰胺

首次提出采用"臂先"方法的丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)及N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BisAM)的半连续RAFT反相乳液共聚合方法制备星型阳离子聚丙烯酰胺(sCPAM),该聚合物具有阳离子链段集中在含超支化聚丙烯酰胺(PAM)核的臂末端的结构。通过控制AM和BisAM的加料以及AM与RAFT链转移剂的比例,合成了不同臂长、超支化PAM核及臂末端阳离子组成的sCPAM。研究表明在使用BisAM与AM和DMC摩尔比为2～5:1600的低二烯类单体用量条件下,高效制备了臂数为2.5～6.9、星型聚合物含量高达92.9%的sCPAM。TiO2浊液絮凝研究表明提高星型结构含量以及臂末端阳离子密度的sCPAM具有更好的絮凝效果,絮凝性能优于具有更高阳离子度与分子量的线性无规阳离子聚丙烯酰胺工业絮凝剂C535M。     

两性聚电解质在黄河高浊度水中的应用

本文合成了一系列不同阴、阳离子度的强碱弱酸型的两性聚电解质[丙烯酰胺(AM)-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)-丙烯酸(AA)共聚物]。研究了阴、阳离子单体的配比对两性聚电解质分子量的影响;以及两性聚电解质阴、阳离子度对絮凝效果的影响。并将所合成的两性聚电解质作为絮凝剂,首次应用到黄河高浊度水的处理中。填补了国内两性聚电解质高分子絮凝剂应用于上水的空白。研究结果表明:在等电点范围内的两性聚电解质对黄河高浊度水的絮凝效果明显优于传统的非离子型、阳离子型及阴离子型絮凝剂。     

丙烯酰胺-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物的制备研究

用过硫酸铵(KPS)引发甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)与丙烯酰胺(AM)单水相共聚,制备了阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂P(DMC-AM),并应用于废水。探讨了单体总量、引发剂用量、pH值、反应时间等因素对聚合物的特性粘数和粘均分子量的影响。结果表明,P(DMC-AM)粘均分子量可达1.72×107g/mol,对废水浊度的去除率达到80%以上,是一种性能优良的絮凝剂。     

阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的研制

以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,在氧化还原引发体系中,通过水溶液聚合法合成了阳离子型聚丙烯酰胺聚合物(CPAM)。讨论了聚合单体质量分数、反应时间、反应体系温度、pH等因素对聚合反应的影响。结果表明,合成高分子量和阳离子度CPAM的最佳聚合条件为:聚合单体浓度为15%,引发剂0.06%,反应体系温度85℃,pH值为6左右,反应时间3 h。     

阳离子絮凝剂的合成优选及效能评价研究

本文引入特殊链转移剂RAFT，以丙烯酰胺和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为单体，聚合成超支化的支状中间体，再添加阳离子单体和丙烯酰胺对支化中间体进行改性和再聚合。采用不同阳离子单体和单体比例，合成6种同体系絮凝剂。通过红外光谱、氢谱表征其基团和分子结构，利用絮体粒径中值确定各絮凝剂的最佳投加量，并在最佳加投量下分析钻井液的处理效能，筛选出最优絮凝剂。结果表明，不带甲基的阳离子单体合成体系具有高聚合度、高效能等特点。其中P-DAC1絮凝剂最佳投加量为240mg·L^-1，粒径可达到748.0μm以上，其含油量和悬浮物含量去除率分别达到92.7%和94.4%。通过废弃钻井液样处理前后的Zeta电位测试，发现树枝状阳离子絮凝剂的主要絮凝机理为电性中和作用。     

Preparation of amphoteric polyacrylamide flocculant and its application in the treatment of tannery wastewater

Through two‐phase aqueous polymerization, amphoteric polyacrylamide (AmPAM) emulsion, as an environmental friendly flocculant for the tannery wastewater, was firstly synthesized using ammonium sulfate aqueous solution as the dispersion, using acrylamide, cationic monomer ethylene methyl propenoyl‐trimethylammonium chloride (DMC), and anionic monomer acrylic acid (AA). The structure and properties of the synthesized AmPAM were characterized by means of FT‐IR measurement, and the effects of various factors were studied, such as dispersing agent, dispersion medium concentration, initiator concentration, and AA/DMC feeding ratio on the intrinsic viscosity of the emulsion. The influences of pH, the AA/DMC feeding ratio, the intrinsic viscosity, and the dosage of polymer on the flocculating performance were also studied. When the weight percent of ammonium sulfate was 10.0% of emulsion total weight and dispersing agent polyvinylpyrrolidone was 1.2% and the weight percent of initiator was 4.0% of monomer total weight and m (acrylamide): m (DMC): m (AA) was 9: 5: 3, AmPAM achieved overall performance, good solubility, high stability, and application in a wide range of pH value between 4 and 10. The flocculating rate was more than 90.0%. AmPAM flocculant with both anionic group and cationic group provided a clear antipolyelectrolyte effect and a wide pH value range of the application, especially for tannery wastewater. It had not only charge neutralization and adsorption bridging role but also winding and enclosing effect among the molecules so as to flocculate and subside coarse particles of the sludge treated and dehydrate perfectly. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

P(AM-DBC)的制备及其絮凝性能研究

针对难处理的含油污水,以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DBC)为单体,通过反相微乳液聚合方法合成了疏水缔合型阳离子聚合物P(AM-DBC),并进行红外光谱表征。考察了单体质量比、引发剂用量、反应温度、反应时间对P(AM-DBC)分子质量和转化率的影响,并将P(AM-DBC)应用于辽河油田含油污水的絮凝实验,结果表明P(AM-DBC)阳离子度约为9%、相对分子质量为400万左右时絮凝效果最佳,投加量为20 mg/L时除油率达到97%,浊度去除率为95%。     

季铵型阳离子田菁胶与聚丙烯酰胺在处理生活污水中的絮凝效果比较研究

从田菁胶及其衍生物系列中优选出了一种新型高分子絮凝剂一季铵型阳离子田菁胶（QACSG）,并对QACSG和聚丙烯酰胺（PAM）在处理生活污水中的絮凝效果作了系统比较。研究结果表明：在相同的混凝条件下（以聚合硫酸铁为主混凝剂）,QACSG的最佳投药量仅为PAM的三分之二,而浊度去除率和COD去除率分别提高了20％～30％和5％～10％,处理后的废水达到了国家一级排放标准。     

表面光催化引发合成阳离子聚丙烯酰胺及其表征

以纳米二氧化钛(Nano-TiO2)和尿素分别作为引发剂和增溶剂,采用表面光催化引发AM和DMC单体共聚,合成具有较高特性粘度和良好溶解度的阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMC),引发速度快、聚合效率高。通过红外光谱、核磁共振氢谱、扫描电镜和差热-热重分析表征了聚合物的性质。优化实验研究了单因素对产物特性的影响,结果表明:Nano-TiO2浓度0.5‰,合成时间70 min,单体总质量分数和DMC单体质量分数分别为25%和40%,pH为4.5,尿素浓度0.3%时,合成的P(AM-DMC)特性粘度最大可达1 180.3 mL/g。     

Characterization of cationic polyacrylamide‐grafted starch flocculant synthesized by one‐step reaction

Cationic polyacrylamide‐grafted starch (St‐g‐CPAM) flocculant was prepared by using corn starch and acrylamide (AM) as monomers, dimethyl diallyl ammonium chloride (DMDAAC) as cationic monomer through solution polymerization. The effects of initiator, reaction temperature, and monomer concentration on flocculation, the efficiency of grafting, and the yield of grafting were investigated. The results show that the optimal conditions of the polymerization are as follows: the concentration of ceric ammonium nitrate is 0.5%, the reaction temperature is 60°C, the concentration of total monomer is 20%, and the monomer ratio between AM and DMDAAC is 7 : 3. The flocculation capability was characterized by turbidity reduction. The thermal behavior, chemical structure, and microstructure of St‐g‐CPAM were also investigated by thermal gravimetric, IR, and SEM analyses. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

阳离子高分子絮凝剂的制备及絮凝性能研究

以丙烯酰胺、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵为单体通过水溶液共聚合成了阳离子高分子絮凝剂P(AM-MAPTAC),并对合成工艺进行了研究。实验结果表明,采用过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂且用量为单体总质量的0.04%,反应时间2h,pH值为4,反应温度55℃,nAM/nMAPTAC=3的条件下,产物相对分子质量可达3.73×106,丙烯酰胺的聚合度为12 200,甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵聚合度为14 700,阳离子度为38.71%,P(AM-MAPTAC)粗产率达81.63%。在絮凝剂用量为200mg/L,絮凝温度50℃,染料废水pH值为3的条件下,废水COD由原液的1 648mg/L降至490mg/L,脱色率可达54.45%。红外分析结果与文献一致。     

乙二胺接枝型絮凝剂处理有机工业废水的研究

以聚丙烯酰胺、甲醛、乙二胺为原料,按照曼尼奇反应机理合成一种新型阳离子絮凝剂——乙二胺接枝型絮凝剂,实验表明,制备接枝型絮凝剂的最佳的条件为:聚丙烯酰胺∶甲醛∶乙二胺反应物质的量比=1∶1.40∶0.67,pH=10,温度=45℃,时间=4 h。实验证实接枝型絮凝剂处理模拟有机工业废水得到良好的效果:对于含苯废水COD为450.326 mg/L,经处理后剩余COD为66.502 mg/L,去除率达到了88.44%;对于含烃废水为695.060 mg/L,处理后剩余COD为65.990 mg/L,去除率达到了90.19%,均达到了国家规定的一级工业废水排放标准(COD≤100 mg/L)。     

Synthesis of hydrophobically modified flocculant by aqueous dispersion polymerization and its application in oily wastewater treatment

A hydrophobically modified cationic flocculant, in the form of aqueous dispersion, has been successfully synthesized via dispersion copolymerization of acrylamide (AM), 2‐methylacryloylxyethyl trimethyl ammonium chloride (DMC), and methyl methacrylate (MMA) in aqueous ammonium sulfate (AS) solution. The molecular structure of the prepared copolymer was characterized by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Meanwhile, the influence of hydrophobic comonomer (MMA) on the viscosity and microstructure of this aqueous dispersion was investigated. It was found that both the viscosity and the particle size were decreased with increasing content of MMA. Thereafter, this flocculant was used to treat the oily wastewater, and its oil removal ability was assessed under various conditions. It was demonstrated that the hydrophobically modified flocculant has obvious superiority for oily wastewater treatment. POLYM. ENG. SCI., 55:1–7, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

壳聚糖-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝共聚物的制备与絮凝性能研究

以壳聚糖和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,硝酸铈铵为引发剂,Span-20为乳化剂,通过反相乳液聚合技术,合成了壳聚糖-DMC接枝共聚物。通过正交试验考察了反应条件对接枝度的影响,得出的最佳工艺条件为:反应时间5 h、引发剂浓度16 mmol/L、壳聚糖与DMC质量比1:6、油水体积比1:1。最佳条件下平均接枝度达到110 %。将得到的壳聚糖接枝共聚物用作絮凝剂处理高岭土悬浮液,结果表明其絮凝性能优于壳聚糖和聚丙烯酰胺(PAM),且在pH值6.0、投加量为2.0 mg/L时絮凝效果最佳。