疏水締合聚丙烯酰胺和三元共聚陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的合成及性能評(píng)價(jià).pdf

1、聚丙烯酰胺（PAM）是一種線型水溶性高分子，是水溶性高分子化合物中應(yīng)用最為廣泛的品種之一，廣泛應(yīng)用于石油、化工、水處理等領(lǐng)域。 石油作為重要的能源和化工原料，是一種有限的不可再生資源，其儲(chǔ)量正在不斷地減少。為保證石油長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)，滿足人類的需求，必須研究和發(fā)展新的石油采收技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)使用的部分水解聚丙烯酰胺由于抗溫抗鹽抗剪切性能較差，應(yīng)用受到很大的限制。因此，為了提高采油助劑的耐溫、耐鹽和耐剪切性能，開展了疏水締合型聚丙烯酰

2、胺的研究。 本文以丙烯酰胺為親水單體，2-乙烯基吡啶為疏水單體，過(guò)硫酸鉀和偶氮化合物AM-01為復(fù)合引發(fā)體系，通過(guò)水溶液自由基共聚后水解的方法，合成了一種新的疏水締合型聚丙烯酰胺。 研究了單體濃度、引發(fā)溫度、引發(fā)劑種類及用量、pH值、疏水單體含量及添加劑等聚合反應(yīng)條件對(duì)聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的影響，確定了最佳合成條件：?jiǎn)误w質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％，引發(fā)溫度12℃，pH值為5．0，疏水單體摩爾分?jǐn)?shù)0．4％，引發(fā)劑AM-01和K2S2O8

3、的濃度分別為0．025％和0．0025％，添加劑尿素加量為5％。用黏度法測(cè)定了聚合物的分子量，運(yùn)用紅外光譜和核磁共振對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征?？疾炝司酆衔锶芤旱臐舛?、溫度、鹽濃度及剪切速率對(duì)聚合物溶液性質(zhì)的影響。疏水締合型聚丙烯酰胺水溶液的表觀粘度隨其濃度的增加，出現(xiàn)了一個(gè)臨界締合濃度（CAC）。與部分水解的聚丙烯酰胺產(chǎn)品相比，疏水締合型聚丙烯酰胺具有更好的耐溫、耐鹽和耐剪切性能。并且當(dāng)剪切應(yīng)力消失后，疏水締合聚丙烯酰胺溶液的表觀粘度逐漸恢

4、復(fù)，表現(xiàn)出剪切作用的可逆性，對(duì)實(shí)際應(yīng)用有重要的意義。 同時(shí)，隨著淡水資源的日益匱乏和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日漸重視，水處理用絮凝劑的研制受到越來(lái)越多的關(guān)注。水溶性陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺作為一種有效的絮凝劑，廣泛應(yīng)用于生活污水以及石油、造紙和冶礦等領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑的生產(chǎn)技術(shù)水平還落后于國(guó)外，急需生產(chǎn)出一種低成本、高性能的產(chǎn)品。 因此，本文以丙烯酰胺（AM）為分子骨架，丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）和二烯丙基二

5、甲基氯化銨（DMDAAC）為陽(yáng)離子單體，通過(guò)水溶液共聚合的方法，合成了一種陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺絮凝劑P（AM-DAC-DMDAAC）。確定了反應(yīng)的最佳合成條件：?jiǎn)误w質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％，引發(fā)溫度12℃，pH值為5．0，陽(yáng)離子單體含量25％，引發(fā)劑AM-01和K2S2O8的濃度分別為0．03％和0．003％。用黏度法測(cè)定了聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量，運(yùn)用紅外光譜和核磁共振對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并用合成的絮凝劑對(duì)城市生活污水進(jìn)行絮凝試驗(yàn)，測(cè)定其絮凝性能。