高純度陽離子聚丙烯酰胺的合成、表征及應(yīng)用.pdf

1、論文以丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為單體，在復(fù)合引發(fā)劑的作用下，選擇水溶液共聚法合成高分子量與高純度陽離子型聚丙烯酰胺（CPAM）。實(shí)驗(yàn)表明，有機(jī)偶氮引發(fā)劑A用量0.5‰、氧化還原引發(fā)劑用量0.45‰、還原劑與氧化劑摩爾比2:1、陽離子度30％、反應(yīng)體系pH值為4、反應(yīng)溫度30℃與反應(yīng)時(shí)間5h條件下，優(yōu)化條件下制備的CPAM分子量達(dá)1011萬，且溶解性好。
　　通過紅外光譜分析對(duì)聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，證實(shí)了聚合物確實(shí)是丙烯酰胺

2、和丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的共聚物。差熱-熱重分析表明自制聚合物在200℃以上才會(huì)發(fā)生分解變質(zhì)。
　　采用乙醇-水混合液提取聚合物物中未反應(yīng)丙烯酰胺單體，并用紫外分光光度法測定提取液中丙烯酰胺的含量。通過對(duì)聚合物殘單含量影響因素引發(fā)劑用量、添加劑用量及反應(yīng)時(shí)間的研究，結(jié)果表明，偶氮引發(fā)劑A用量0.5‰、氧化還原引發(fā)劑用量0.3‰時(shí)殘單含量最低；添加劑EDTA和增溶劑D對(duì)殘留單體含量影響小，而苯甲酸鈉對(duì)聚合物殘留AM的含量影響顯著；

3、延長反應(yīng)時(shí)間至7h，殘單含量可降低至0.27%；但保溫可有效降低殘單含量，在保溫溫度為45℃時(shí)，殘單含量可降低至0.066%，保溫前后殘單含量可降低50.90%～88.48%，達(dá)到生產(chǎn)陽離子聚丙烯酰胺優(yōu)等品要求。產(chǎn)物性能對(duì)比結(jié)果顯示，自制產(chǎn)物的分子量明顯高于國內(nèi)其它產(chǎn)品，且殘單含量比國內(nèi)產(chǎn)品降低了1.0～1.5倍。
　　將自制產(chǎn)物用于污泥脫水實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)表明，自制產(chǎn)物投加量為30mg/L、陽離子度50%、分子量915萬時(shí)脫水效果

4、最優(yōu)，濾餅含水率71.11%，上清液透光率96.02%，上清液濁度3.4NTU。實(shí)驗(yàn)還研究了有機(jī)與無機(jī)混凝劑聯(lián)合使用對(duì)污泥脫水性能的影響，結(jié)果顯示，自制產(chǎn)物與PAC聯(lián)合使用的效果要優(yōu)于PFS；當(dāng)PAC用量為0.05ml時(shí)，投加順序?yàn)镻AC＋＋CPAM－時(shí)，自制產(chǎn)物的用量僅為22.5mg/L，減少了25%，有效地降低了污泥脫水的藥劑費(fèi)用。最后，通過與國內(nèi)外三種同類型產(chǎn)品進(jìn)行污泥脫水效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，自制產(chǎn)物污泥脫水效果明顯優(yōu)于山東、