DMAPMA阳离子聚丙烯酰胺合成工艺研究

丙烯酰胺(AM)类聚合物是指丙烯酰胺的均聚物及丙烯酰胺与其它单体形成的共聚物的统称,聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物是一类新型的高分子产品,是水溶性聚电解质中最重要的品种之一.本文以丙烯酰胺(AM)和二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)作为共聚单体,采用(NH4)2S2O8-NAHSO3组成的氧化还原体系作为引发剂引发AM与DMAPMA共聚合反应,合成分子量较高的阳离子聚丙烯酰胺.     

阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂P(AM-DAC)的制备及应用

选用紫外光引发水溶液聚合法,研究了以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酰胺(AM)为单体,制备阳离子聚丙烯酰胺(P(AM-DAC))的优化光引发聚合条件,最后选取制备出的不同分子量P(AM-DAC)为考察对象,考察了对市政污泥脱水效率的影响;结果表明:较优工艺条件为光引发剂用量为0.50%,单体质量分数为30%,阳离子度为40%,助剂用量为0.40%,反应体系p H值为5.0,可获得相对分子质量达1 020万的阳离子聚丙烯酰胺胶体;当分子量1 020万的P(AM-DAC)投加0.5 g·kg-1时,污泥脱水后滤饼含水率、滤液余浊最低分别为65.9%、4.52NTU。     

丙烯酰胺-N,N-二甲基二烯丙基氯化胺共聚物的合成及其作为絮凝剂的应用

利用过硫酸钾、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈及其它助剂组成的复合引发体系,研究了在30℃下,丙烯酰胺(AM)与N,N-二甲基二烯丙基氯化胺(DMDAAC)在水溶液中的共聚合,得到了溶解性能好的阳离子共聚物(PDA).考察了pH值、引发剂用量和单体加料方式对阳离子共聚物粘度和阳离子度的影响.继而进一步研究了PDA作为絮凝剂在污泥脱水中的应用,其污泥脱水效果比目前市售的阳离子絮凝剂要好.     

两性离子聚合物硅垢阻垢剂的合成及阻垢性能

采用水溶液自由基聚合法,引入一种新型烯丙基型季铵盐阳离子——三羟乙基烯丙基季铵盐,与丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)在氧化-还原引发剂体系下合成一种两性三元共聚物。在静态条件下考察最佳合成条件:单体配比n(季铵盐阳离子)∶n(丙烯酰胺)∶n(AMPS)为1∶2∶1,聚合温度为60℃、反应时间为4 h、引发剂质量分数为4. 5%时,合成的聚合物阻垢性能最好。性能评价结果表明,阻垢剂质量浓度为120 mg/L时,对硅垢的阻垢率可达到78. 2%。通过加入阻垢剂前后垢样的电镜扫描图可知,加入阻垢剂的垢样疏松分散。     

反相微乳液制备无单体残留阳离子聚丙烯酰胺

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)水溶液为水相,失水山梨醇单油酸酯(Span80)/聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯(Tween60)/异构烷烃Isopar M为油相,过硫酸铵/亚硫酸氢钠((NH4)2S2O8/Na HSO3)为引发剂,在40℃进行反相微乳液聚合制备阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC).通过红外光谱(IR)、液相色谱(LC)、扫描电镜(SEM)对共聚物结构、丙烯酰胺单体残留量及表面形貌进行表征分析.结果表明,在40℃,HLB值为8.5,AM与DMDAAC质量比为8∶2,引发剂占单体总质量的0.7%,乳化剂占油相总质量的25%时,得稳定透明的微乳液,产物为无单体残留阳离子聚丙烯酰胺共聚物,阳离子度为30%.     

阳离子聚丙烯酰胺微乳液的制备及其絮凝性能研究

以甲醛、二甲胺和丙烯酰胺为原料,通过Mannich反应首先合成阳离子单体N-(二甲氨基)甲基丙烯酰胺,然后用反相微乳液聚合制得不同阳离子度的阳离子聚丙烯酰胺乳液(CPAM).通过探讨反应过程的影响因素,确定了最佳的制备工艺,并对制成的产品进行了性能研究.当反应温度50℃,物质的量比n(丙烯酰胺)∶n(甲醛)∶n(二甲胺)=1∶1.2∶1,反应时间为2 h时,制备的阳离子单体可使乳液聚合的产品获得最佳的阳离子度.通过正交实验反映了单体质量分数、引发剂质量分数、油水相体积比以及反应温度对聚合反应的影响.结果表明,当单体质量分数为30%,引发剂质量分数为0.8%,油水相体积比1.2∶1,反应温度40℃时产品的絮凝效果最佳.在常温、酸性条件下,CPAM对硅藻土的絮凝效果良好.     

复合聚电解质稳定共存时的凝胶特性

为了进一步提高聚丙烯酰胺 -铬凝胶堵剂的调堵效果 ,利用阳离子聚合物对岩石砂粒表面较强的粘附力的特性 ,将部分水解聚丙烯酰胺与阳离子聚季铵盐复配 ,开发新型的复合聚电解质调剖堵剂 .研究了在外加盐 ( XY)的作用下 ,使阴离子聚丙烯酰胺 ( HPAM)与阳离子聚季铵盐 ( JN)稳定共存的条件 ,以及在铬交联体系中形成凝胶的稳定性及其吸水特性     

紫外光敏引发合成高相对分子质量的P(AM-DAC)

采用紫外光照射和光敏引发的方式,以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,水溶性复合偶氮类为光敏引发剂,合成了高相对分子质量阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)。探讨了紫外光照强度、引发温度、光敏引发剂用量、单体质量分数、络合剂、烘干方式等因素对合成P(AM-DAC)的性能影响,并与热引发聚合进行比较。结果表明:紫外光敏引发合成P(AM-DAC)的相对分子质量可以达到1.3×107,阳离子度为25%~30%,溶解性能优良且产品纯度高。用红外光谱仪和差示扫描量热仪对共聚物的结构进行了表征和确定。     

二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物的合成

以二甲基二烯丙基氯化铵为阳离子单体与丙烯酰胺共聚，氧化还原剂-偶氮盐为引发体系，采用水溶液法合成高相对分子质量的阳离子型聚丙烯酰胺（PDA）。研究了温度、氧化剂、还原剂和偶氮盐引发剂用量及阳离子单体/丙烯酰胺质量比对聚合物相对分子质量的影响。结果表明，低温和高温引发反应适宜温度分别为15，50℃，氧化剂-还原剂最佳质量比为7.5∶1，产品相对分子质量随阳离子单体/丙烯酰胺质量比增加而减小，氧化-还原剂、偶氮盐与两种单体质量和的质量比分别为0.155%～0.187%和0.0275%～0.0415%时，合成阳离子单体与两种单体质量和的质量比为26%、30%、35%的PDA，相对分子质量分别可达1445万、1000万和910万。     

阳离子型聚丙烯酰胺的合成及影响因素研究

为合成一种高效阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,采用光引发聚合技术,以丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为单体进行聚合,检测所得聚合产物的性能,探讨光引发利用量、反应单体的配比、单体总浓度等因素对合成体系的影响,利用红外光谱分析聚合产物的结构特征。     

水溶性聚合物的研究——聚丙烯酰胺及聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)的合成

本文报导了新引发剂硫酸锰-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺水溶液和丙烯酰胺及丙烯酸钠混合单体水溶液的聚合反应,分别获得了水溶性的聚丙烯酰胺和聚(丙烯酰胺-丙烯酸钠)。     

阳离子淀粉改性絮凝剂的合成及性能评价

以过硫酸铵/亚硫酸氢钠为引发体系,合成阳离子淀粉接枝丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化胺(DADMAC)絮凝剂;采用正交试验确定淀粉接枝丙烯酰胺的最佳反应条件,引进阳离子单体DADMAC,合成一系列阳离子淀粉改性絮凝剂;以大庆油田三元复合驱污水为处理对象,考察阳离子淀粉改性絮凝剂的絮凝性能.结果表明:大庆油田三元复合驱污水适合在弱酸及中性的条件下处理,合适的pH值为6.0～7.0;单体DADMAC与可溶性淀粉质量比为1:9复配的絮凝剂效果最好,其质量浓度为50mg/L时,透光率达95%,对油、聚合物、悬浮物的去除达到了理想的效果.     

水溶液聚合法制备疏水缔合三元阳离子聚丙烯酰胺的研究

采用复合引发体系,通过水溶液聚合法使苯乙烯(ST)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)单体共聚,得到疏水缔合三元阳离子聚丙烯酰胺共聚物。探讨了不同因素对共聚物特性粘数影响,得到较好的聚合条件为:单体浓度35%,氧化还原剂用量为0.017%,反应温度为75℃,m(AM):m(DMDAAC):m(ST)=5:3:2。在此条件下,制备的聚合物特性粘度为7.2×102m L/g。通过红外光谱(FT-IR)对共聚物的结构进行表征。     

环氧丙烯酸酯/烯丙基醚体系的光固化动力学

以2-乙二醇烯丙基醚(AE)为活性稀释剂,研究了其与环氧丙烯酸酯(EA)所组成的光聚合体系在光引发剂下的光固化动力学影响因素.结果表明:体系的聚合温度越高,体系的转化率越低;AE含量越大,体系的转化率越低;自由基/阳离子混杂引发体系的引发效率明显高于单独使用阳离子或自由基型引发剂的体系.     

超声波辅助引发丙烯酰胺-二甲基二烯丙烯基氯化铵反相微乳液共聚合

借助超声波辅助引发,采用反相微乳聚合法合成了丙烯酰胺（AM）-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的共聚物。研究了不同引发体系、超声波功率、单体、氧化还原引发剂用量及配比等因素对聚合物特性黏度和阳离子度的影响。结果表明：采用超声波辅助引发聚合,可以得到特性黏度大,阳离子度高的共聚物;超声波功率影响结果较为明显,阳离子度在超声波功率为175W时最大,为17.70%（摩尔分数）,特性黏度在超声波功率为125W时最大,为3.9585dl/g;在超声波功率为125W,n(AM)∶n(DMDAAC)=6∶4,单体用量为25%（以水相总质量为基准）,n_引发剂∶n_单体=1.12%,n_氧化剂∶n_还原剂=1∶1时,所得聚合物的特性黏度和阳离子度最佳,值为3.2747dl/g和17.35%。     

两种低阳离子度高相对分子质量PDA的制备

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸铵和亚硫酸氢钠复合物为引发体系,通过水溶液聚合法合成了10%和20%阳离子度DMDAAC和AM的共聚物(PDA)胶体产物。研究了单体质量、引发剂用量、聚合反应温度和Na4EDTA用量对产物特征黏度的影响。研究结果表明,在单体质量百分数为20%和37.5%,引发剂质量分数为3.0×10-4和5.1×10-5,聚合反应温度为45℃,Na4EDTA质量分数为2.0×10-4的最佳工艺条件下,10%和20%阳离子度PDA的特征黏度分别为17.1 dL/g和12.2 dL/g。2种反应单体的不同竞聚率导致其PDA产物最佳工艺参数的不同。     

基于压裂废水处理的三元两性聚合物絮凝剂的合成及性能

利用一种新的阳离子单体3-丙烯酰氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵(AHPTAC)与丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过水溶液聚合得到一种三元两性共聚物絮凝剂P(AM-AHPTAC-AMPS)(PAAA),将PAAA与聚合氯化铝铁(PAFC)复配用于处理两种压裂废水,并比较评价其与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的絮凝性能。结果表明:合成PAAA的最适宜条件为AM、AHPTAC和AMPS的物质的量之比为1∶3∶2、单体总用量占反应体系的质量比为20%、复合引发剂VA-044与(NH 4)2S 2O 8-NaHSO 3质量比为1∶1、复合引发剂用量占反应体系的质量比为0.2%、反应温度为55℃;PAAA/PAFC复合絮凝剂具有较好的絮凝性能,对胜利孤岛压裂废水及涪陵页岩气压裂废水的COD Cr去除率分别为55.5%和82.7%;对水溶性有机污染物质含量高的废水去除效果更优,COD Cr去除率比CPAM/PAFC提高26%。     

反相乳液聚合法制备阳离子型高分子絮凝剂Poly(DAC-AM)

以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,通过反相乳液聚合技术,合成阳离子高分子聚合物乳液.讨论了引发剂种类、乳化剂种类、单体浓度及配比、油水体积比等因素对共聚产物的特性黏度和体系稳定性能的影响,确定了最佳反应条件.在单体物质的量比为2∶3,油水体积比为1∶1.2,引发剂为氧化-还原引发剂或高效水溶性引发剂的条件下,得到了溶解迅速且絮凝效果好的产品.并对产物进行了红外分析.     

高相对分子质量阳离子聚丙烯酰胺的研究

以聚丙烯酰胺(PAM)和活性阳离子醚化剂(GTA)为反应物，制备了高相对分子质量的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，对其合成条件进行了研究以寻求最佳的反应条件．同时，探讨了阳离子聚丙烯酰胺的絮凝性与其相对分子质量的关系，认为相对分子质量在400万左右的PAM合成的CPAM阳离子程度高，处理废水的能力强。     

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及表征

系统研究了丙烯酰胺(AM)与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚反应制备阳离子絮凝剂的工艺条件。对聚合温度、引发剂浓度、单体质量分数等对合成目标产物的影响进行了详细探索,并对聚合产物的结构和热行为进行了表征。结果表明,最佳聚合条件为聚合温度55 ℃,过硫酸铵与甲醛次硫酸氢钠（质量比为7:3）总质量分数0.0125%,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)的质量分数0.0125%,单体质量分数35%,阳离子度35%;在最佳工艺条件下,所得阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂(CPAM)的分子量为2.5×10⁶,具有良好的絮凝效果。