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。     

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。     

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%。     

泥页岩抑制剂ADAN的合成及评价

以丙烯酰胺(AM)为主体,与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)及2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)反应,合成了一种两性离子泥页岩抑制剂ADAN,并对其进行了性能评价。结果表明,合成实验最佳条件为:4种单体AMPS、DMDAAC、AM、NVP质量比为2∶1∶6∶1,单体浓度为15%,引发剂浓度0.05%,反应温度50℃。在此条件下,合成产品ADAN不仅具有较强的抑制性,还具有良好的抗温、抗盐和降失水性能。     

一种钻井液降滤失剂的合成与室内评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,亚硫氢酸钠-过硫酸铵(质量比为1∶2)为引发剂,制备了丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钾-二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯基吡咯烷酮共聚物(PAADN)。得到的最优合成条件为:m(AM)∶m(AMPS)∶m(DMDAAC)∶m(NVP)=51∶40∶3∶6,总单体质量分数为20%,反应温度为55℃,p H=7,引发剂用量为单体质量的0.5%,反应时间为5 h。并对该聚合物进行红外和热稳定性测试。红外光谱图中未显示双键特征峰,并且含有各个单体特征官能团峰,证明单体全部参与反应;热重-热差分析结果显示,该聚合物初始热分解温度为326.5℃;该降滤失剂对淡水、盐水、人工模拟海水基浆均表现出良好的降失水效果。     

光引发合成两性离子型聚丙烯酰胺的工艺优化

以丙烯酰胺(AM)、阴离子单体丙烯酸钠(AANa)和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,采用光引发聚合方式合成了两性离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC-AANa);探讨了合成P(AM-DMDAAC-AANa)的最佳条件。结果表明:在n(AM)∶n(AANa)∶n(DMDAAC)=1∶0.65∶0.16,单体质量分数为32%,引发剂用量为0.08%,光照时间为2.5 h,反应温度为30℃,p H=6.5的条件下,得到产物的特性黏数为887 m L/g。红外光谱分析表明:所得产物符合P(AM-DMDAAC-AANa)的结构特征。     

阳离子聚丙烯酰胺超声辅助反相乳液聚合工艺研究

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为共聚单体,采用反相乳液聚合工艺制备阳离子型聚丙烯酰胺乳胶P(DMDAAC-AM),并引入超声波作用加强乳化效果。结果表明,超声辅助乳化可以细化液滴,提高稳定性。聚合工艺的优化结果为:引发剂K2S2O8用量为1.6‰,乳化剂用量为8%,亲水亲油平衡值(HLB)为7,单体质量分数为35%,油水质量比为1.1∶1.0,超声时间为4 min,阳离子度为15%,反应温度60℃,反应时间4 h,所得产物乳液稳定,相对分子量为3.53×106。FTIR和SDTA-TGA分析结果表明,产物为P(DMDAAC-AM),分解温度为382.83℃,具有良好的热稳定性。     

响应曲面优化法合成聚丙烯酰胺类共聚物

采用响应曲面优化法(Response surface methodology)以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为共聚单体,通过自由基聚合对聚丙烯酰胺类共聚物(PDA)进行制备研究。探讨了3个主要因子单体摩尔比、聚合体系p H、引发剂用量的最佳水平及各自变量间的交互作用对PDA得率的影响,通过该法设计得到了最佳优化条件:单体摩尔比n(AM)∶n(DMDAAC)=2.5∶1,聚合体系p H6.00,引发剂用量为单体总质量的1.00%。在模型提供的最优水平下PDA得率89.807%,与预测值91.6944%相吻合,表明所选模型准确、可靠。该方法为聚丙烯酰胺类共聚物的合成及应用提供了依据。     

两性型高分子絮凝脱色剂PAM/AMPS/DMDAAC的合成与表征

以非离子单体丙烯酰胺(AM)、阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,以过硫酸铵、亚硫酸钠、2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐为引发荆,合成了絮凝剂产品PAM/AMPS/DMDAAC.在单体质量分数为10%的条件下,得到了最佳的合成工艺为:m(AM):m(DMDAAC):m(AMPS)=7:2:1,反应温度为45℃,偶氮引发剂2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐用量为溶液质量分数的0.006%,过硫酸铵用量为溶液质量分数的0.004%,哑硫酸氢钠用量为溶液质量分数的0.002%;对PAM/AMPS/DMDAAC的结构进行红外光谱和透射电镜表征,表明PAM/AMPS/DMDAAC链节上含有季铵盐和磺酸盐基团,分子呈现长链结构,分子链刚性好,交联现象少.     

季铵型淀粉基强阳离子高分子聚合物的制备及应用

用自制的引发剂,通过溶液聚合反应合成了淀粉、丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)季铵型淀粉基强阳离子高分子聚合物,并通过红外光谱对其进行了表征。最佳反应条件为:接枝共聚反应引发剂用量为0.15%,m(淀粉)∶m(AM+DMDAAC)=3∶7,m(AM)∶m(DMDAAC)=7∶3,反应时间4 h,反应温度50℃。产物对油田污水中油和固体悬浮物的去除率优于阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)。     

两性疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及性能

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基八烷基磺酸(HAMC8S)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,合成了含有疏水碳链、磺酸基以及季铵盐等活性基团的两性疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)AA/AM/HAMC8S/DMDAAC,相对分子质量(简称分子量,下同)为5.5×106,并通过红外光谱和1HNMR对其结构进行了表征。最佳反应条件为:w(总单体)=30%,w(引发剂)=0.10%(以单体总质量计),反应温度为55℃,反应时间为5 h,产率为84%。同时研究表明,温度为80℃时,黏度保留率达66%以上;盐度为8%时,黏度保留率达75%以上;剪切作用时间为240 min时,黏度有所增加,这些性能都远高于相同条件下均聚聚丙烯酰胺(HPAM)黏度保留值。     

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     

适用于“一步酸溶法”生产氧化铝工艺中稀释料浆的高分子絮凝剂的合成

为达到"一步酸溶法"生产氧化铝工艺中稀释料浆在高温、高酸度工况下进行固液高效分离的目的,以丙烯酰胺(AM)与阳离子(DMDAAC)为共聚单体,通过水溶液聚合法合成了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝剂。以转化率和相对分子质量为目标,通过单因素分析法确定了最优的合成工艺条件,即反应温度30℃,单体总质量分数为30%,阳离子度5%,K2S2O8和NaHSO3质量分数均为0.005%,2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷盐酸盐)(V50)质量分数为0.0025%,乙二胺四乙酸(EDTA)质量分数为0.05%的条件下,反应时间为6 h,获得相对分子质量为1.2×107溶解性能较好的阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)。     

光催化法合成阳离子聚丙烯酰胺的研究

采用光催化合成法，以丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为单体，以过硫酸钾为光引发剂，在紫外光照射下合成阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）。红外光谱分析产物结构证实了该方法的可行性。通过正交试验研究优化反应条件。控制反应条件，制得的阳离子聚丙烯酰胺的特性黏数最大可达到1．31×10^3mL／g，固含量为21．9％，阳离子度为18．0％。     

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     

一种新型阳离子聚丙烯酰胺的合成及表征

将具有球型分子结构的超支化聚合物接枝到阳离子聚丙烯酰胺上,目的是当用阳离子聚丙烯酰胺处理油田污水时,抑制分子的卷曲速度,提高絮凝性能。作者首先以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体,聚合得阳离子聚丙烯酰胺,该聚合物具有线型分子结构。再以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)与端部氨基的超支化聚合物反应,得到端部带有阳离子的超支化聚合物,该聚合物具有类似球型的分子结构。然后将阳离子超支化聚合物接枝到线形阳离子聚丙烯酰胺上,得到一种接枝改性的阳离子聚丙烯酰胺。用红外分光光度仪分析证明得到了预期的产物结构,并测定了产物的特性粘度、阳离子度。     

Synthesis of cationic polyacrylamide by aqueous two‐phase polymerization in poly(ethylene glycol) chloride solution

Aqueous two‐phase copolymerization of acrylamide(AM) and acryloyloxyethyl trimethyl ammonium chloride (DAC) was performed in poly(ethylene glycol) (PEG) solution and in PEG chloride(Cl‐PEG) solution, respectively. Series of cationic polyacrylamide(CPAM) aqueous dispersion were prepared using potassium persulfate (KPS) as initiator. The effect of total amount of monomers, the dosage of initiator, the content of dispersant, the mass ratio of AM to DAC, and the temperature on the conversion, molecular weight, cationic degree, and stability of aqueous dispersion were studied in detail. It is found that the increase of initiator and reaction temperature resulted in the increase of the final conversion, whereas the increase of DAC and PEG concentration resulted in the decrease of the final conversion. The optimum reaction conditions of synthesis were as follows: (1) PEG‐H₂O system: PEG 7.5 g, AM 8 g, DAC 2 g, KPS 0.05 g, H₂O 100 mL, 70°C. In this process conditions, the molecular weight of CPAM was 3.21 × 10⁶, the cationic degree of CPAM was 24.4%, the storage stability of the aqueous dispersion was over 3 months. (2) Cl‐PEG‐H₂O system: Cl‐PEG 7.5 g, AM 8 g, DAC 2 g, KPS 0.05 g, H₂O 100 mL, 65°C. In this process conditions, the molecular weight was 3.68 × 10⁶, the cationic degree was 23.3%, and the storage stability of the aqueous dispersion was over 6 months. In general, the stability of CPAM aqueous dispersion in Cl‐PEG system is much better than in PEG system. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

光辅助引发制备丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚物P(AM-DMDAAC)。考察了引发体系、单体配比、引发温度、溶液pH值、络合剂和引发剂质量分数等因素对产物特性黏数及溶解性的影响,并与传统的引发剂引发聚合结果进行了对比。在单体浓度30%,m(DMDAAC)∶m(AM)=20∶80,引发温度20℃,pH值6.0,EDTA.2Na用量0.001 0%,引发剂质量分数0.003 0%条件下,产物的特性黏数达12 dL/g以上,溶解时间67 min,用红外光谱进行了表征。     

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。