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由丙烯酰胺單體(AM)及其衍生物聚合形成的均聚物與共聚物統(tǒng)稱為聚丙烯酰胺(PAM),聚丙烯酰胺作為水溶性聚合物,在水處理、造紙、石油、煤炭等行業(yè)中被廣泛的使用。AM-DAC共聚物屬于陽離子型聚丙烯酰胺聚合物(CPAM)體系,是一類水溶性線型高分子聚合物,具有正電荷密度高、特性粘度高、水溶性好等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)今,對于丙烯酰胺單體的雙水相共聚合方法已有研究,但是關(guān)于丙烯酰胺單體與陽離子單體共聚反應(yīng)的研究還很少,它在合成過程中引入了陽離子單體,不但解決了普通水溶液聚合反應(yīng)過程中傳熱和攪拌難等系列問題,同時(shí)又使反應(yīng)體系更加穩(wěn)定,使其更符合工業(yè)發(fā)展過程中對水溶性聚合物的要求。本論文以丙烯酰胺(AM)單體與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨DAC(陽離子單體)為聚合反應(yīng)單體,聚乙二醇為(PEG)分相介質(zhì),選擇氧化還原體系過硫酸銨—亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑,通過雙水相共聚法合成所需產(chǎn)物陽離子型聚丙烯酰胺P(AM-DAC)共聚物。同時(shí)對聚合產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量及陽離子度進(jìn)行考察,通過紅外光譜圖進(jìn)行表征,并將產(chǎn)物應(yīng)用于模擬廢水,以去除率為比較值,對產(chǎn)物的絮凝能力進(jìn)行測定。通過單因素實(shí)驗(yàn)考察引發(fā)劑、單體濃度、溫度、單體比以及分相介質(zhì)濃度等條件對共聚物合成體系的共聚物分子量及陽離子度的影響,同時(shí)通過設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)(四因素三水平),通過實(shí)驗(yàn)得到合成高分子量的共聚物的優(yōu)化反應(yīng)條件為:引發(fā)劑0.2 mL,溫度40℃,單體總量16%,PEG 3.5 g;該條件下聚合物相對分子質(zhì)量為11.24×105。陽離子度的優(yōu)化反應(yīng)條件為:引發(fā)劑0.2 mL,溫度50℃,單體總量12%,PEG 3.0 g,在此條件下合成的聚合產(chǎn)品陽離子型聚丙烯酰胺陽離子度為28.67%。同時(shí),通過對聚合產(chǎn)物進(jìn)行紅外光譜表征,對其聚合分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示聚合產(chǎn)物CPAM確實(shí)是由AM與DAC兩種單體聚合而成的。分別采用Fineman-Ross(F-R)法、Kelen-Tudos(K-T)法和Yezrielev-BrokhinaRoskin(Y-B-R)法三種方法對AM與DAC的競聚率進(jìn)行測定,結(jié)果表明通過K-T法和Y-B-R法測定的競聚率值比較接近且相對準(zhǔn)確,兩種單體的競聚率分別為:rAM=2.1800,rDAC=0.28966,兩種單體共聚屬于非理想共聚。并通過計(jì)算得到的競聚率值分析共聚物的序列長度分布,同時(shí)繪制共聚體系組成曲線。將自制的P(AM-DAC)聚合產(chǎn)品用于模擬廢水硅藻土懸濁液的絮凝處理,將去濁率作為衡量自制產(chǎn)品絮凝效果的指標(biāo),研究了不同相對分子質(zhì)量及陽離子度對絮凝效果的影響,并從中選取絮凝效果較好的一組產(chǎn)品作為最終產(chǎn)品,經(jīng)過分別考察自制產(chǎn)品投加量、pH值、絮凝時(shí)間、轉(zhuǎn)速大小及沉淀時(shí)間等因素對硅藻土懸濁液絮凝性能的影響以及正交實(shí)驗(yàn)的分析,結(jié)果表明最佳工藝條件為絮凝劑用量5 mL,轉(zhuǎn)速240 r/min,pH 6,攪拌時(shí)間15 min。同時(shí),在該條件下CPAM對高嶺土懸濁液的去除率達(dá)到87.5%。