阳离子聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能

研究了氧化还原引发剂质量分数、偶氮类引发剂质量分数、阳离子度等因素对所制备的阳离子聚丙烯酰胺特性粘数的影响,探讨了pH值、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数、阳离子度、用量等因素对污泥絮凝性能的影响. 较佳的制备条件为:复合引发体系中(NH4 )2 S2 O8 和CH3 NaO3 S·2H2 O总质量分数为0.015 0%、偶氮类引发剂质量分数为0.012 5%、单体质量分数为40%、阳离子度为40%,产物特性粘数为13.1 dL/g. 在污泥pH=6.0、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数为11.9 dL/g、阳离子度为40%、用量为0.027%的较佳絮凝条件下,污水的透光率达98.0%,絮凝率达66.0%,脱水率达70.0%.     

光敏引发合成聚丙烯酰胺

采用紫外光照射下光敏引发聚合技术,以丙烯酰胺(AM)为单体,以水溶性光敏剂为引发剂,合成了分子量较高的聚丙烯酰胺(PAM)。探讨了光敏引发剂浓度、单体浓度、Na2CO3浓度、pH、络合剂乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)浓度等因素对PAM分子量的影响,通过红外光谱对产物结构进行了表征。结果表明:光敏引发合成的PAM黏均分子量可以达到1.7×107,溶解性能良好,纯度较高。     

阳离子聚丙烯酰胺的聚合方法研究进展

论文评述和探讨了目前阳离子聚丙烯酰胺的几种常见的聚合方法,包括水溶液聚合、反相乳液聚合、分散聚合及光引发聚合,对各聚合方法的优缺点进行了比较,并且对各种方法的产业化进行了分析,提出了光引发聚合法的发展前景,认为有必要深入开展光引发聚合机理及相关技术研究。     

阳离子聚丙烯酰胺的重要研究技术进展

聚丙烯酰胺(PAM)在许多领域均得到了广泛的应用,而其中很重要的一部分——阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)在日常生活和工业生产中,特别是在污水处理中所发挥的作用则尤为显著。本文综合论述了阳离子聚丙烯酰胺的主要用途和作用机理,重点列举了几种较为热门的阳离子聚丙烯酰胺合成技术的特点和研究进展,展示了阳离子聚丙烯酰胺的国内外研究进展,并对国内阳离子聚丙烯酰胺的今后发展进行了展望,为日后对阳离子聚丙烯酰胺的进一步开发研究提供重要参考和依据。     

“水包水”型阳离子聚丙烯酰胺乳液的合成

The emulsion of cationic polyacrylamide was prepared by a soap-free polymerization,using water as media,the oligomer that prepared by myself as emulsifier and stabilizer,(NH_4)_2S_2O_8 as initiator.The effect of the amount of isopropanol,oligomer and the ratio of DMC/AM on the molecular weight of cationic polyacrylamide were all studied.The best amount of isopropanol,oligomer are 25%,20% of the total monomer and the ratio of DMC/AM is 3/7.     

温度敏感型阳离子聚丙烯酰胺微球的制备及表征

以丙烯酰胺与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,偶氮二异丁基脒二盐酸盐为引发剂,聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为稳定剂,在乙醇和水的混合介质中采用分散聚合的方法制备具有温度敏感性的阳离子型聚丙烯酰胺水分散微球。利用1HNMR和FTIR对共聚物的结构进行了表征,与此同时采用光学显微镜、TEM、激光粒度仪对聚合物微球的形貌、粒径等进行了系统研究。结果表明,随着醇水比的降低,微球的粒径逐渐减小,特性粘数逐渐增加;随着稳定剂浓度的增加,微球粒径逐渐减小。对阳离子型聚丙烯酰胺水分散微球的变温紫外研究结果表明,分散液具有明显的温敏性。随着温度在5～50℃范围内变化,分散液呈现从乳白色到透明状态的可逆变化。这是由于分散液微球的粒径随温度变化而发生可逆变化的结果。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)的分子链特性

利用光散射得到了分子量为 2 2 3× 1 0 4～ 1 30× 1 0 4窄分布 (Mw/Mn≤ 1 .2 8)的聚 (N 异丙基丙烯酰胺 ) (PNIPAM)在四氢呋喃 (THF)溶液中 2 5℃的第二维利系数A2 及分子链均方回转半径〈S2 〉与分子量的关系 ,即A2 ∝Mw-0 .2 5 ,〈S2 〉1/ 2 =1 .5 6×1 0 -9Mw0 .5 6.还测定了在THF和甲醇中 2 5℃的特性粘数 [η],得到的Mark_Houwink方程为 [η]=6 .90× 1 0 -5 M0 .73 (THF溶液 )和 [η]=1 .0 7× 1 0 -4 M0 .71(甲醇溶液 ) .以上结果表明THF和甲醇都是PNIPAM的良溶剂 .根据Kurata_Stockmayer方程计算得到PNIPAM在两种溶剂中的极限特征比C∞ 为 1 0 6 ,说明PNIPAM为与聚苯乙烯相似的柔性链 ,因此可以形成珠球 .还跟踪了PNIPAM水溶液的特性粘数在 2 5～ 31 5℃之间的变化 ,发现特性粘数随温度升高而下降 ,呈现两个阶段 :低温阶段的斜率较小而高温阶段的斜率较大 ,转折温度约为 30 1℃ .表明从 2 5℃起分子链就开始收缩 ,到 30℃以上时升温对收缩的促进更显著 .     

新型阳离子聚丙烯酰胺离解行为的研究

前文曾报导,以聚丙烯酰胺为母体,通过甲醛为桥梁引入二氰二胺可合成一种新型阳离子聚电解质,简称PAm·MG,它是一种弱聚碱的盐酸盐,结构式如下(S 为取代度):PAm·MG 对含活性艳红染料的废水有明显的絮凝脱色作用,其絮凝效果受聚合物的取代度、介质的pH 以及外加盐浓度的影响,而这些影响因素又直接与聚碱的离解行为或胺基离子化度(指已离子化的胺基占全部胺基的分数)密切相关.为此,本文对影响PAm·MG 离解行为和离子化度的一些因素作进一步探讨,并通过粘度测定考察离解行为对聚合物在水中形态的影响,为PAm·MG 的实际应用提供理论根据.     

新型阳离子(苯乙烯—丙烯酰胺)共聚物的研究——Ⅰ.阳离子(苯乙烯—丙烯酰胺)共聚物的合成和表征

以 AIBN为引发剂,丙烯酰胺与苯乙烯在1 4—二氧六环溶剂中进行共聚,得到无规共聚物P(St-Am)。使P(St-Am)与过量甲醛反应,生成羟甲基化产物。该产物在酸性条件下进一步与二氰二胺反应,制得分子链上同时含有离子和疏水基团的高分子苯乙烯—丙烯酰胺基甲撑脒基脲盐酸盐共聚物P(St-Am·MG)。P(St-Am) 和P(St-Am·MG) 的结构用红外光谱法鉴定,组成用元素分析法测定。 P(St-Am·MG) 在 MeOH/H_2O混合溶剂中的粘性行为表明它是带有疏水基的聚电解质,用电导滴定法和小角激光光散射法分别测定其电荷密度和分子量。     

阴离子型聚丙烯酰胺与阳离子表面活性剂的相互作用

采用自由基水溶液共聚法制备了带有负电荷的水溶性聚丙烯酰胺,研究了水溶液中聚合物与阳离子表面活性剂的相互作用及所导致的水溶性、黏度和流变学性质的变化,为进一步研究驱油提供了理论基础.     

疏水缔合聚丙烯酰胺与阳离子双子表面活性剂的相互作用

通过表面张力法和电导率法分别考察了阳离子双子表面活性剂(12-2-12)与非离子疏水缔合聚丙烯酰胺(HMPAM)和普通聚丙烯酰胺(PAM),传统表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)与HMPAM和PAM之间的相互作用。结果表明,12-2-12 HMPAM复合体系与12-2-12水溶液体系相比,在w(聚合物含量)CMC时,复合体系的电导率(κ)具有下降的趋势,且κ随着w的增大下降的趋势越明显,说明12-2-12与HMPAM之间存在相互作用。     

水解聚丙烯酰胺分子量的表征

在 2 5℃、0 .5mol/LNaCl水溶液中 ,测定了 40种水解聚丙烯酰胺样品的特性粘数 ,求出了Mark -Houwink方程常数K、α值。在水解度 2～ 40 %之间 ,发现K、α对水解度具有强烈的依赖性 ,并且特征粘数与水解度的平方根成直线关系。利用本文所求的 K、α值预测本研究的水解聚丙烯酰胺样品分子量 ,其误差在± 8%之间 ;而对文献数据进行处理 ,其平均误差为 11.12 %。     

聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二辛基丙烯酰胺)与表面活性剂的相互作用

利用粘度法研究了孪尾疏水缔合水溶性聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-二辛基丙烯酰胺)[P(AM/NaAA/D iC8AM)]与表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)的相互作用。研究表明SDS、CTAB的加入,能显著地降低P(AM/NaAA/D iC8AM)水溶液的临界缔合浓度。表明P(AM/NaAA/D iC8AM)与SDS、CTAB的疏水缔合作用较强,而与OP-10的疏水缔合作用较弱。     

疏水缔合水溶性聚合物P(AM/NaAA/DiAC16)的合成与性能

以双烯丙基胺和1-溴代十六烷为原料合成了疏水单体N,N-双烯丙基十六胺,采取前加碱二元胶束共聚-后水解法合成了三元疏水缔合水溶性聚合物聚(丙烯酰胺/丙烯酸钠/N,N-双烯丙基十六胺)[P(AM/NaAA/DiAC16)],用FTIR、1H-NMR进行了结构表征;以芘为荧光探针,利用稳态荧光光谱法、粘度法研究了P(AM/NaAA/DiAC16)在水溶液的缔合行为.当x(DiAC16)=0.10～0.40 %时,在30℃、1mol·L-1NaCl溶液中,其Huggins常数KH小于0.80(144～0.294),表明稀溶液中缔合作用较弱.随聚合物浓度、疏水单体用量的增加,P(AM/NaAA/DiAC16)在二次蒸馏水中、1.000 mol·L-1 NaCl水溶液中,I1/I3值减少;在矿化度为19 334 μg/g盐水溶液中,水溶液的表观粘度增加、临界缔合浓度降低.结果表明,P(AM/NaAA/DiAC16)缔合行为取决于聚合物浓度、疏水单体用量及介质的极性.     

环氧树脂的紫外光引发阳离子／自由基固化

研究了两类阳离子引发剂复合苯基硫钅翁盐和芳茂铁盐的紫外光引发活性以及它们分别与自由基引发剂的复合体系的增强光引发活性，并讨论了强氧化剂异丙苯过氧化氢对于芳茂铁盐引发效率的促进作用以及适量多元醇对于提高阳离子固化体系交联度所起的作用     

双水相聚合法合成阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝性能

以聚乙二醇（PEG）水溶液为分散剂,过硫酸铵（KPS）为引发剂,采用双水相聚合法,用新型阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）与丙烯酰胺（AM）共聚,制备了一系列新型阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)类絮凝剂,讨论了单体含量对聚合物相对分子质量、转化率和阳离子度的影响。 并对黄河水做了絮凝实验,讨论了CPAM投加量、pH值、搅拌速率、搅拌时间及静置时间对絮凝效果的影响。 所得CPAM的阳离子度随DAC含量增加而增大,CPAM的平均相对分子质量和转化率随DAC含量增加略有下降。 当CPAM投加量为0.3 mg/L,pH=6,以100 r/min搅拌15 min后,再静置10 min,絮凝效果最好,去除率达到92%。     

AM-DMDAAC共聚物的合成

研究了丙烯酰胺(AM)与阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的水溶液聚合，考察了引发剂用量、单体总浓度，pH值，n(AM)：n(DMDAAC)对聚合物阳离子度和特性粘度的影响。并对产物进行了IR和热分析。