AM/DMDAAC/AA型两性聚丙烯酰胺的制备及应用研究

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酸(AA)为单体,用溶液共聚法制备两性聚丙烯酰胺(AMPAM),研究了反应条件对两性聚丙烯酰胺分子量及絮凝性能的影响。结果表明,采用K2S2O8-NaHSO3(质量比1∶1)氧化还原复合引发体系,引发剂用量为0.88%,单体用量为24.5%,聚合温度为55℃,溶液pH值为6,单体摩尔比为n(AM)∶n(DMDAAC)∶n(AA)=1∶0.3∶0.5,聚合时间为4 h,得到的产品综合性能最佳,且具有良好的絮凝脱色效果。     

光引发合成阴离子聚丙烯酰胺及其应用

以丙烯酸钠(NaAA)、丙烯酰胺(AM)为单体,在光引发剂作用下,通过水溶液共聚法合成阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)。采取单因素优化实验,研究了单体配比、单体质量分数、引发剂用量、光照时间、p H值等因素的影响,探究最优合成条件,以合成特性粘数高、絮凝性能好的产品为控制指标。得到最优制备条件:摩尔比为n(AM)∶n(NaAA)=1∶0.35,单体质量分数为32%,引发剂用量为0.04%,光照时间2h,p H为6.5时,APAM特性粘数最高,为1213m L/g。通过IR表征,产品与APAM特征基团相符合。絮凝实验表明,其具有良好的絮凝效果。     

两性离子型聚丙烯酰胺在煤泥水处理中的研究

选取6种不同特性粘数的两性离子型聚丙烯酰胺AmPAM对张集选煤厂煤泥水进行絮凝试验;结果表明:在AmPAM特性粘数为530 mL/g、煤泥水浓度为50 g/L时絮凝效果最佳,其最佳药剂用量为12 g/m3;将AmPAM与工业阴离子型聚丙烯酰胺进行对比试验,发现AmPAM对处理粒度细、灰分高的难沉降煤泥水效果更好。     

星形聚丙烯酰胺接枝淀粉的合成及应用

介绍了应用水溶液聚合方法合成了星形聚丙烯酰胺（SPAM）的方法。采用正交实验方法研究了不同的引发剂用量、相对分子质量调节剂用量、聚合体系温度对SPAM特性黏数的影响,从中优化出最佳反应条件为单体质量分数为15%,聚合温度为35 ℃,引发剂质量分数为（相对单体质量,下同）0.04%,螯合剂为0.005%,抗交联剂为0.015%,聚合体系pH值为5,得到的星形聚丙烯酰胺特性黏数为989.2 mL/g。星形聚丙烯酰胺在35℃进行氯胺化反应并加到糊化好的淀粉溶液中,在40～50 ℃下反应40 min,即得到星形聚丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂。结果说明,星形聚丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂溶解性好、絮凝能力强,具有良好的絮凝效果。     

两性聚丙烯酰胺的合成与表征

两性聚丙烯酰胺(Ampholytic Polyacryamide,简称Am PAM)分子链上同时含有正、负两种电荷的两性聚电解质,兼有絮凝、吸附等作用,广泛应用在造纸、废水处理、石油开采等行业。采用光引发溶液聚合制备两性聚丙烯酰胺,通过研究不同工艺条件对聚合速率和产物特性粘数的影响规律,得出最佳的工艺条件为:反应温度47.5℃;引发剂浓度2.25‰(基于单体质量);单体浓度12%(基于溶液总质量)。在此基础上,通过红外谱图分析,证实得到的产物是两性聚丙烯酰胺。     

星型聚丙烯酰胺的合成及其絮凝性能研究

采用过硫酸铵、亚硫酸钠/季戊四醇作为氧化还原引发体系,合成了星型聚丙烯酰胺,用1H NMR进行结构表征。考察了引发剂比例及用量、引发体系及反应温度、单体浓度及EDTA用量、尿素用量对星型聚丙烯酰胺特性粘数及除浊率的影响规律。分析了星型聚丙烯酰胺投加量对除浊率的影响,以及相同特性粘数星型聚丙烯酰胺与线性聚丙烯酰胺的除浊率对比。结果表明,所合成的聚丙烯酰胺为平均臂数为3.2的星型聚丙烯酰胺,当投加量为2 mg/L时,对粘土悬浊液的除浊率可达到88%以上,相同特性粘数星型聚丙烯酰胺比线型聚丙烯酰胺具有更高的除浊率。     

紫外激发丙酮-乙二醇引发制备离子型聚丙烯酰胺及其絮凝性能

以丙酮-乙二醇(acetone-EG)作为新型引发剂,紫外激发引发单体共聚制备高分子量离子型聚丙烯酰胺,并研究聚合物对原生煤泥水的絮凝效果。将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)阴离子功能单体和二甲基二烯丙基氯化铵(DDAC)阳离子功能单体分别或同时与丙烯酰胺(AM)共聚合成阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)、阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)以及两性型聚丙烯酰胺(APAM)。以离子型聚丙烯酰胺的特性黏数[η]作为指标,获取了该引发体系下每种类型聚丙烯酰胺的最优合成工艺参数,所制备的各类离子型聚丙烯酰胺的特性黏数可分别达到:[η]_(HPAM)=1760m L/g;[η]_(CPAM)=980m L/g;[η]_(APAM)=1120m L/g。用所制备的聚合物对煤泥水进行絮凝,结果表明HPAM用量3~4mg/L时,煤泥水浊度最低降到0.9FTU,絮凝沉降最大速度为61.6cm/min,APAM和CPAM用量4~5mg/L时有较好的絮凝效果,CPAM使煤泥水浊度最低降到1.3FTU,絮凝沉降最大为51.8cm/min,APAM使煤泥水浊度最低降到0.9FTU,絮凝沉降速度最大为58.2cm/min。     

阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC)的合成与应用研究

该文以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)为单体,在光引发剂作用下,通过水溶液共聚法合成阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)。采用单因素优化实验,研究了单体配比、单体质量分数、引发剂用量、反应温度及尿素添加量等因素的影响。得到最优制备条件:摩尔比为n(AM)∶n(DMDAAC)=1∶0.18,单体质量分数为25%,引发剂用量为0.02%,聚合温度为30℃,尿素添加量为4%,产物特性黏数最高为934 m L/g。通过红外光谱表征,产品与CPAM特征基团相符合,絮凝实验表明其具有良好的絮凝效果。     

两性高分子絮凝剂的合成与应用研究

在氧化还原体系过硫酸铵/亚硫酸氢钠作引发剂条件下,丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酸(AA)经水溶液共聚合成两性高分子絮凝剂PDAA。探讨了单体浓度、反应温度、引发剂用量等因素对聚合反应速率和产物特性黏数的影响。并以硅藻土模拟废水对制得的产品进行了絮凝实验。实验结果表明:合成两性高分子絮凝剂PDAA的较佳条件为:单体质量分数为35%,引发剂用量占单体质量分数为0.1%,反应温度为30℃。     

HPCS-AM-DAC共聚物的合成及絮凝性能研究

以羟丙基壳聚糖(HPCS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为原料合成三元高分子共聚物(HPCS-AM-DAC)。采用FTIR、1HNMR、XRD、SEM对其结构和形貌进行了表征。考察了反应温度、引发剂硝酸铈铵用量、单体滴加时间及DAC用量对产物阳离子度及特性黏数的影响。结果表明,在水为25 mL、丙烯酰胺为2 g、HPCS为1 g、反应温度70℃、引发剂用量为1.7%(以HPCS质量为基准,下同)、单体滴加时间为35min、DAC为3.5g的条件下,产物的阳离子度和特性黏数均达到较佳值,分别为63.01%和468.81mL/g。采用壳聚糖(CTS)、HPCS、HPCS-AM-DAC及市售阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭土模拟废水进行絮凝实验,考察了絮凝体系pH、不同絮凝产品投加量对浊度去除率的影响。结果表明,在浊度为200NTU的高岭土模拟废水中,HPCS-AM-DAC絮凝的适宜pH为2～6,适宜投加量为2～5 mg/L,在该条件下浊度去除率均在96%以上。     

CPAM的制备及其对环境激素DMP的去除

引言混凝沉降法作为提高水质处理效率的一种经济、简便的方法备受关注,而混凝处理过程中,混凝剂的种类、性质是混凝处理效果好坏的关键因素。其中有机高分子混凝剂更是成为近年来的研究热点[1-4]。聚丙烯酰胺作为一种高效的有机高分子混凝剂,具有正电荷密度高、相对分子质     

新水溶液均相法制备两性聚丙烯酰胺的研究

采用氧化还原引发体系与AIBA为复合分段引发剂,在绝热水溶液体系中进行丙烯酸钠／丙烯酰胺／丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵自由基共聚合。研究了聚合温度、氧化还原引发体系用量、AIBA用量、单体浓度、共聚单体中DAC、AM含量,复合分散剂用量及其HLB值等对聚合反应单体转化率和聚合物特性黏度的影响。聚合物特性黏度随引发剂用量和单体浓度的增大而增大的实验结果证实了该两性聚丙烯酰胺水溶液均相制备过程中凝胶效应的存在。     

高岭土负载HPCS-MA对亚甲基蓝废水的絮凝性能

以羟丙基壳聚糖（HPCS）、马来酸酐（MA）为原料合成N-马来酰化羟丙基壳聚糖（HPCS-MA）。采用红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）对其结构进行表征。考察了缚酸剂三乙胺用量、反应温度、反应时间及马来酸酐用量对产物羧基含量及特性黏数的影响。结果表明：在缚酸剂用量为5g，反应温度65℃，反应时间6h，马来酸酐用量为4.5g的条件下，产物的羧基含量和特性黏数均达到较佳值，为83.50%和211.96mL/g。利用高岭土负载HPCS-MA处理亚甲基蓝印染废水，研究了pH、投加量、絮凝温度、初始浊度对亚甲基蓝染料脱色性能的影响。结果表明，在亚甲基蓝浓度为3×10^-5mol/L的印染废水中，HPCS-MA絮凝脱色的适宜条件为：pH为1～5，投加量为4～8mg/L，温度为20～25℃，浊度为200～400NTU，在此条件下色度去除率均在96.5%以上。     

两性壳聚糖的制备及其处理磷化废水的研究

以壳聚糖、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、氯乙酸为原料,制备了两性壳聚糖。以两性壳聚糖为吸附剂,处理磷化废水。通过单因素实验考察了pH、吸附剂用量、吸附时间和温度等因素对吸附效果的影响,对吸附机理进行了初探。结果表明,室温下最佳吸附工艺条件pH为2.0,ρ(吸附剂)为12.0g/L,吸附t为2.0h。此条件下,两性壳聚糖对磷化废水中锌离子和磷酸根的去除率分别达到78.9%和88.2%。     

琥珀酰壳聚糖季铵盐的合成及絮凝性能

壳聚糖由于水溶性差、电荷密度低等缺点,使其在絮凝应用方面受到限制。对壳聚糖进行化学改性,可以改善其水溶性和絮凝性能。本文采用苯甲醛保护壳聚糖氨基,然后与丁二酸酐反应合成琥珀酰壳聚糖（SACTS）,进一步与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）反应合成琥珀酰壳聚糖季铵盐（SAQCS）。采用FTIR、¹H NMR、XRD、ESEM等方法对SAQCS的结构和形貌进行表征。探讨了引发剂用量、单体配比、反应温度、反应时间对SAQCS阳离子度的影响。结果表明,SAQCS较优合成工艺条件为：引发剂用量（占单体的质量分数） 2%,m（DMDAAC）/m（SACTS）=5.4,反应温度70℃,反应时间7h。此工艺条件下合成的SAQCS的阳离子度为42.26%。将SAQCS、壳聚糖、聚丙烯酰胺与配制的高岭土模拟废水进行絮凝实验,考察了pH、投加量、温度对絮凝效果的影响。结果表明,当絮凝条件为pH=2～5、投加量3~9mg/L、温度25～50℃范围内,使用SAQCS絮凝后上清液浊度去除率均在96%以上。     

无机盐对两性聚丙烯酰胺特性粘度的影响

用红外吸收光谱对两性聚丙烯酰胺结构进行了表征,表明分子链上丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MADQUAT)和丙烯酰胺基甲基丙磺酸钠(NaAMPS)链节的存在。随后研究了NaCl、CaCl2浓度及pH值对不同阴阳离子度的聚合物特性粘度的影响。结果表明,AM-MADQUAT-NaAMPS共聚物特性粘度受CaCl2浓度影响较NaCl大,但总的来说耐盐性比单性离子聚合物好,且其特性粘度在很大范围内(除等电点附近)不受pH值的影响。     

Synthesis and application of salt tolerance amphoteric hydrophobic associative flocculants

A series of amphoteric hydrophobic-associative flocculants with outstanding flocculation efficiency and salt tolerance, poly(acrylamide/acrylic acid/dimethyl benzyl aminoethyl acrylate chloride), are successfully prepared (named AAB series) and used to flocculate the montmorillonite suspensions. The solution properties of AAB copolymer are systematically evaluated by viscometer, rheology and steady-state fluorescence analysis. The results suggest that the space network structure forming via hydrophobic-associating interaction can increase solution viscosity and improve the bridging capacity of copolymers. Meanwhile, the apparent viscosity in salt solution increases with increase in the concentration of salt stemming from the anti-polyelectrolyte effect of polyampholyte. Further, the flocculation performances of flocculants in 1 wt% montmorillonite suspensions are evaluated by turbidity, optimal dosage and settlement rate measurement. The results elaborate that the flocculation performances of amphoteric hydrophobic-associating AAB flocculants are better than that of commercial flocculants (cationic and anionic polyacrylamide) and homemade cationic flocculant (AAB-0-5) independent of the type and concentration of salt. The novel ampholyteric hydrophobic-associative flocculants will exhibit intriguing prospective in industry water treatment, in that the anti-polyelectrolyte effect of polyampholyte and hydrophobic-associating interaction can endow excellent flocculation efficiency and salt tolerance.     

高相对分子质量阳离子型聚丙烯酰胺合成工艺的研究

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,采用溶液聚合法制备DMDAAC-AM共聚物。用正交实验法考察了引发剂用量、温度、单体配比、pH等因素对共聚物阳离子度、特性黏度,以及相对分子质量的影响。结果表明,温度为70℃,pH=8,引发剂量为4 mL,DMDAAC∶AM(质量比)=1∶1时,得到的阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)的相对分子质量最大。用所制得的CPAM对高岭土模拟悬浊水样进行的絮凝实验,发现相对分子量为1.73×106的CPAM的絮凝效果最好,浓度为0.05%的CPAM溶液仅用0.4 mL便可使浊度为22.4的皂土悬浮液的浊度去除率达到85.8%。     

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。