高分子量聚丙烯酰胺的合成及其絮凝性能評價.pdf

1、聚丙烯酰胺是目前應(yīng)用最為廣泛的一種水溶性高分子聚合物,但存在的問題有聚丙烯酰胺粉體產(chǎn)品相對分子質(zhì)量較低,無法滿足生產(chǎn)生活對高分子量產(chǎn)品的需求,并且粉體產(chǎn)品溶解速率較慢,使得其應(yīng)用儲存不方便。因此研究開發(fā)高分子量的聚丙烯酰胺水分散體系有極其重大的現(xiàn)實意義。
　　本文對高分子量的環(huán)境友好型聚丙烯酰胺的合成規(guī)律、粉末狀和水分散體型產(chǎn)品的制備以及所得產(chǎn)品的絮凝性能進行了實驗探究,得到性質(zhì)穩(wěn)定性能優(yōu)良的聚丙烯酰胺產(chǎn)品。實驗中以偶氮類化合物V

2、A-044為引發(fā)劑,分別采用水溶液聚合法和水分散聚合法,以丙烯酰胺(AM)與二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)為聚合單體合成陽離子聚丙烯酰胺( CPAM),以丙烯酰胺( AM)與二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)、順丁烯二酸(MA)為聚合單體合成兩性聚丙烯酰胺(AmPAM),并對這兩種方法所得產(chǎn)品采用以下表征方法:紅外光譜表征、聚合物固含量測定、聚合物特性粘度和分子量的測定、CPAM的陽離子度測定、水分散體粒度分布測定、水分散體表觀

3、粘度測定、水分散體的光學(xué)顯微鏡檢測、水分散體的掃描電鏡檢測(SEM)、水分散體的透射電鏡檢測(TEM)等。
　　通過上述表征和測試,結(jié)果表明:①采用水溶液聚合法合成CPAM,當(dāng)單體濃度為15~20wt％,溫度在52℃,pH值為6,引發(fā)劑用量為0.05%~0.1wt%;N,N-亞甲基雙丙烯酰胺用量為0.0005~0.005wt%,單體摩爾比為8:2時;分子量最大為4.25×107;②采用水溶液聚合法合成AmPAM,當(dāng)單體濃度為20w

4、t%,單體摩爾比為1:8:1;引發(fā)劑用量為0.01%~0.05wt%;溫度在50℃,pH值為7時,分子量最大為4.28×107,水溶液聚合時間為6~8個小時;③采用水分散聚合法合成CPAM水分散體,當(dāng)單體濃度為20wt%,引發(fā)劑用量為0.01%~0.05wt%;硫酸銨濃度為20%,分散穩(wěn)定劑聚二甲基二烯丙基氯化銨(P-DMDAAC)用量為0.40~0.45g·g-1,單體摩爾比為8:2;N,N-亞甲基雙丙烯酰胺用量為0.005~0.01

5、wt%;溫度50~55℃,pH值5~7時,分子量最大為3.90×107,固含量99.07%;④采用水分散聚合法合成AmPAM水分散體,當(dāng)硫酸銨濃度為20~25%,分散穩(wěn)定劑 P-DMDAAC用量為0.40~0.45g·g-1,單體濃度20~25wt%,單體摩爾比1:8:1;引發(fā)劑用量0.005%~0.05wt%;溫度50~55℃,pH值為7時,分子量最大為4.12×107,固含量98.61%,水分散體系均一、透明、流動性好,穩(wěn)定時間24

6、0天以上,水分散聚合時間8~10個小時。兩種聚合方法的聚合過程中通氮氣排除體系中的氧是最關(guān)鍵的一步。
　　通過用上述實驗室自制聚丙烯酰胺樣品處理不同粒度大小的硅酸鈣(CP,800目),硅藻土(CP,500目),高嶺土(CP,5000目)模擬廢水,考察絮凝劑聚丙烯酰胺在不同投加量、分子量、陽離子度、pH值以及粉末產(chǎn)品和水分散體的絮凝性能,結(jié)果表明在其它條件一定的情況下,隨著陽離子聚丙烯酰胺的陽離子度、投加量、分子量的增大,被處理污水