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阳离子型AM/DMC/DMDAAC三元共聚物的合成与表征认领

被引量： 10

作者：

张娜娜

学位授予单位：

青岛科技大学

摘要：

本文针对AM/DMC/DMDAAC三元共聚物（一类阳离子聚丙烯酰胺CPAM）的制备规律及其溶液性质进行了深入研究,同时初步探讨了AM/DMC/DMDAAC三元共聚物的絮凝性能。 1.以丙烯酰胺（AM）为主要原料,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为阳离子共聚单体,以硫酸盐/亚硫酸氢盐和水溶性偶氮化合物为复合引发体系,分别采用水溶液聚合技术和光聚合技术制备阳离子型AM/DMC/DMDAAC三元共聚物,并优化了生产工艺。 2.通过单因素实验,系统考察氧化还原引发剂种类、偶氮化合物Wb浓度、引发促进剂浓度、单体浓度、pH值、引发温度、链转移剂、络合剂、干燥时间和干燥温度等主要因素对水溶液聚合反应和聚合物分子量的影响。七因素三水平正交试验得到的最佳合成条件为:氧化还原剂的浓度为1.0mg·L-1,pH值为6.0,单体总浓度为26wt%,Wb浓度为3.0mg·L-1,阳离子度为26%,nDMC:nDMDAAC为6:4,引发温度为30℃。 3.考察了单体浓度、体系阳离子度、阳离子单体配比、光引发剂V-50、pH值、光照时间和方式等主要因素对光引发聚合反应和聚合物特性粘数的影响。四因素三水平正交试验得出最佳合成条件为:阳离子度为12%,pH值为3.0,单体浓度为36wt%,V-50浓度为0.9mg·L-1。 4.借助红外光谱、核磁共振氢谱、热失重分析和电导率法等手段对所制备的粉末型聚合物结构、稳定性和溶解性进行表征。通过布氏旋转粘度计,探讨了聚合物浓度、剪切速率、pH值、外加盐等因素对聚合物溶液表观粘度的影响。结果表明:合成的产物为阳离子型AM/DMC/DMDAAC三元共聚物,并具有良好的耐温性和良好的溶解性;聚合物的表观粘度随着聚合物浓度的增加呈现先下降后上升的趋势,随着剪切速率的增加而减小,呈现出假塑性流体的行为;聚合物溶液具有一定的pH响应性;随外加盐浓度的增大,聚合物的表观粘度呈现先降低后上升的趋势。当CaCl2和Na2SO4的浓度大于0.4mol·L-1和NaCl的浓度高于0.8mol·L-1时,聚合物表现出良好的盐增稠行为。 5 .通过对团岛污水试样进行的絮凝试验,考察自制阳离子型AM/DMC/DMDAAC三元共聚物的阳离子度、分子量和用量对絮凝效果的影响。结果显示:当阳离子型AM/DMC/DMDAAC三元共聚物的阳离子度为20%时,絮凝效果最好;阳离子型AM/DMC/DMDAAC三元共聚物的絮凝效果与用量存在着化学计量关系,不宜过高或过低,且分子量越大,絮凝效果越好。

摘要译文

关键词：

AM/DMC/DMDAAC; 共聚物; 复合引发体系; 水溶液聚合; 光聚合; 絮凝性能

学位年度：

2009

学位类型：

硕士

学科专业：

化学工艺

导师：

武玉民

中图分类号：

O631.3[高聚物的化学性质]

学科分类号：

070305[高分子化学与物理];080502[材料物理与化学];080506[纳米材料技术];081704[应用化学]

D O I：

10.7666/d.y1456799