丙烯酰胺-(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵共聚物

[db:作者] / 2022-12-28 00:00

[制备方法]丙烯酰胺-(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵共聚物的制备方法以水溶液聚合和反相微乳液聚合为主。

(1)水溶液聚合法

马少君采用水溶液聚合方法合成聚(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵(DMMC)-丙烯酰胺(AM)阳离子型共聚物，并分析讨论了单体浓度、引发剂浓度和聚合体系pH值对共聚物特性黏数的影响。制备方法为：在1000mL的三口玻璃釜上安装有N2管、滴液漏斗，并将其置于超级恒温水浴中。将DMMC和AM水溶液加入玻璃釜中，通N2除氧30min，调整pH值后加入引发剂在60℃下聚合7h。反应结束后取下玻璃釜盖拿出块状物，将聚合物造粒，将胶体粒置于真空烘箱中在1.33×103Pa和60℃条件下干燥14h，取出干燥后的颗粒粉碎即得聚DMMC-AM产品。当反应体系pH值为6，单体质量分数为30%，引发剂用量为0.1%时，所制备的共聚物溶解迅速，抗静电性能优良。

(2)反相微乳液聚合法

罗青枝等以油酸失水山梨醇酯Span80和壬基酚聚氧乙烯醚OP10为乳化剂，白油为连续介质，过氧化二碳酸(2-乙基已酯)(EHP)为引发剂，进行丙烯酰胺/(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵(AM/DMMC)反相微乳液共聚合反应。制备方法：单体水溶液和含有一定乳化剂的白油分别鼓氮驱氧30min，然后在氮气保护下先后将白油和单体水溶液加入到搅拌着的1000mL四口瓶中，充分乳化30min后加入引发剂EHP进行聚合反应。

[应用]马少君采用反相乳液聚合法制备阳离子度为50%的2-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-丙烯酰胺共聚物，并将产品用于化工废水生化处理后的污泥的脱水试验，结果发现：利用30mg/L共聚物产品处理生化污泥后，滤饼的含水率从82.5%降至72.7%。

施周等利用由甲基丙烯酰基三甲基氯化铵与丙烯酰胺聚合而成的阳离子高分子絮凝剂CPF对水厂排泥水进行沉降及脱水性能试验，并与硫酸铝、聚合氯化铝(PAC)、复合铝铁以及非离子型聚丙烯酰胺进行沉降和脱水性能比较，发现：无机絮凝剂硫酸铝、PAC复合铝铁对污泥沉降及脱水性能的改善很有限，CPF对污泥沉降性能的改善效果最显著，而PAM对污泥脱水性能的改善更突出(使污泥比阻大幅度下降)。因此，高浊度排泥水的混凝主要表现为絮凝过程，是使本已具有一定沉速的污泥以更快的速度下沉。对混凝剂而言，除要求其具有较高的聚合度外，还要有一定的分子链长度，以便能发挥较好的吸附和架桥作用。

应用PAM和CPF进行的进一步研究表明，在相同投加量下PAM对污泥脱水性能的改善优于CPF，但降低上清液的浊度以及污泥减容的效果明显不如CPF。经CPF处理过的污泥有很好的浓缩性能，能在短时间内实现减容，从而可减小浓缩构筑物的尺寸和脱水机的工作负荷。综上所述，CPF的处理效果优于PAM。

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