三元共聚物的制備、分析及性能評價

1、 2012屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要陽離子聚丙烯酰胺根據(jù)其性能廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域、造紙領(lǐng)域、紡織領(lǐng)域及其他領(lǐng)域。本文以丙烯酰胺（AM）、丙烯酰胺基（2-羥基）丙基三甲基氯化銨（ETA-AM）、二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）三種單體為原料，采用水溶液復(fù)合引發(fā)劑聚合法合成了陽離子聚丙烯酰胺，并對其溶解性、黏度和絮凝性進(jìn)行了評價?？疾炝岁栯x子聚丙烯酰胺的合成工藝以及影響其溶解性和黏度的重要因素，主要通過單因素實驗來確定合成工藝的最佳條件，包括共聚單體種類、陽離子單體的比例以及單體濃度。后續(xù)進(jìn)行正交試驗和絮凝評價進(jìn)一步確定最佳合成工藝路線，使得陽離子聚丙烯酰胺有較好的溶解性、黏度和絮凝性。研究

2、表明，合成陽離子聚丙烯酰胺的較佳工藝條件為：以AM、ETA-AM、60%DMDAAC三種單體為原料，陽離子單體比例2:1，單體濃度40%，在此條件下合成的陽離子聚丙烯酰胺的溶解度較好，能在兩小時內(nèi)完全溶解，絮凝性好。關(guān)鍵詞：陽離子聚丙烯酰胺；三種單體；溶解性；絮凝；AbstractCationic polyacrylamide according to its performance are widely used in the field of water treatment, paper making field, textile industry and other fields. Th

3、is paper to acrylamide (AM), acrylic amide (2 - hydroxy) propyl trimethyl ammonium chloride (ETA - AM), dimethyl diallyl ammonium chloride (DMDAAC) three monomer as raw material, using aqueous composite initiator polymerization synthesis of cationic polyacrylamide, and the solubility, viscosity and

4、flocculability was evaluated. Investigated the process of the synthesis of cationic polyacrylamide and affect the solubility and viscosity of the important factors, mainly through the single factor experiment to determine the optimum condition of the synthesis process, including copolymerization mon

5、omer type, cationic monomer ratio, and monomer concentration. Subsequent to the orthogonal test and flocculation evaluation to determine the optimal synthesis process route, making cationic polyacrylamide has good solubility, viscosity and flocculability. Research shows that the synthesis of cationi

6、c polyacrylamide the better technology conditions for: AM, ETA - AM, 60% DMDAAC three monomer as raw material, cationic monomer ratio 2:1, monomer concentration 40%, on this condition synthesis of cationic polyacrylamide is good, the solubility of can completely dissolved in two hours, flocculabilit

7、y good. Keywords: cationic polyacrylamide, Three kinds of monomer, Solubility, Flocculation; 目 錄第1章 引言11.1陽離子聚丙烯酰胺的制備方法11.1.1聚丙烯酰胺的陽離子改性法11.1.2丙烯酰胺與陽離子單體共聚11.2陽離子聚丙烯酰胺的共聚方法11.2.1水溶液聚合法11.2.2反相乳液聚合法21.2.3反相微乳液聚合法21.3陽離子聚丙烯酰胺的溶解性問題21.4陽離子聚丙烯酰胺的應(yīng)用31.4.1水處理領(lǐng)域31.4.2石油采油領(lǐng)域31.4.3造紙領(lǐng)域41.4.4紡織領(lǐng)域41.4.4其他領(lǐng)域4第2

8、章 課題分析52.1課題研究背景52.2課題研究內(nèi)容52.2.1陽離子單體50%ETA-AM的制備條件52.2.2兩種陽離子聚合單體的比例和總單體濃度確定52.2.3反應(yīng)引發(fā)劑比例、擴(kuò)鏈劑和助溶劑的篩選和量化52.2.4單因素實驗52.4.3設(shè)計目標(biāo)和應(yīng)用價值5第3章 方案設(shè)計73.1實驗儀器與試劑73.1.1實驗儀器73.1.2實驗試劑73.2實驗過程73.2.150%ETA-AM陽離子單體的制備73.2.2ETA-AM與AM兩種單體的共聚73.2.3ETA-AM、60%DMDAAC與AM三種單體的共聚83.2.4陽離子聚丙烯酰胺的溶解性測定83.2.5陽離子聚丙烯酰胺的黏度測定83.2.6

9、陽離子聚丙烯酰胺的絮凝實驗8第4章 實驗結(jié)果94.1共聚單體種類對產(chǎn)品溶解性的影響94.2陽離子單體比例對產(chǎn)品溶解性的影響94.3單體濃度對產(chǎn)品溶解性的影響104.4產(chǎn)品的黏度測定104.5絮凝實驗10第5章 結(jié)果討論12本研究創(chuàng)新點13參考文獻(xiàn)14III 2012屆畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章 引言1.1陽離子聚丙烯酰胺的制備方法 陽離子聚丙烯酰胺是由一種陽離子單元和丙烯酰胺單元構(gòu)成的共聚物，其分子鏈上帶有可以電離的正電荷基團(tuán)，在水中可以電離成聚陽離子和小的陰離子。從目前的合成方法看，陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑的制備方法分為兩大類：一是聚丙烯酰胺的陽離子改性法；二是單體丙烯酰胺與陽離子單體共聚。1.1

10、.1聚丙烯酰胺的陽離子改性法 聚丙烯酰胺陽離子改性法制備陽離子聚丙烯酰胺主要是通過兩種或三種單體共聚、單因素的改變以及正交試驗得出最佳合成條件，使得陽離子聚丙烯酰胺有較好的溶解性和黏度。1.1.2丙烯酰胺與陽離子單體共聚由丙烯酰胺和陽離子單體共聚而成的陽離子聚丙烯酰胺具有較高的分子量，離子度從低到高，具有完整的系列型號，能滿足不同行業(yè)對固液分離及污泥脫水的不同需求。與改性法相比，共聚法具有操作簡便、毒性低、所得產(chǎn)的陽離子度易調(diào)節(jié)、成本較低等特點，被廣泛應(yīng)用于陽離子聚丙烯酰胺的制備。技術(shù)的關(guān)鍵是選擇合適的共聚單體，確定最佳的聚合反應(yīng)體系以及工藝條件。較常用的陽離子單體有甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化

11、銨（DMC）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）、二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）、丙烯酰氧基三甲基氯化銨（）、甲基丙烯酸2（N,N二甲氨基）乙酯（DM）、丙烯酸2（N,N二甲氨基）乙酯（DA）等。1.2陽離子聚丙烯酰胺的共聚方法從合成的溶劑環(huán)境來看，共聚法生產(chǎn)陽離子聚丙烯酰胺的方法主要有水溶液聚合法，反向乳液聚合法，此外還有沉淀聚合1、水分散聚合、輻射聚合、熱引發(fā)聚合、光引發(fā)聚合2、膠束聚合、等離子體引發(fā)聚合3等聚合方法。1.2.1水溶液聚合法在單體溶液中進(jìn)行的聚合反應(yīng)過程稱為溶液聚合。能進(jìn)行均相溶液聚合的溶劑，既能溶解單體又能溶解其聚合物，對于丙烯酰胺只有有限的幾種，如水、甲酸、乙酸、

12、二甲基亞砜以及某些水和有機物的混合物。最常見的是丙烯酰胺的水溶液聚合，這也是工業(yè)上最早采用并且沿用至今的生產(chǎn)方法。這是因為其操作工藝簡單，生產(chǎn)成本較低，操作安全方便，不必回收溶劑、環(huán)境污染少且聚合物產(chǎn)率高、易獲得高特性黏度聚合物等優(yōu)點而被人們廣泛使用4。1.2.2反相乳液聚合法反相乳液聚合法是指水溶性丙烯酰胺借助表面活性劑（多采用非離子型表面活性劑）的作用，使丙烯酰胺單體分散在油相中形成乳化體系，在引發(fā)劑的作用下進(jìn)行乳液聚合。此反應(yīng)適用于制備高分子量且分布窄的聚丙烯酰胺乳膠型或粉末型產(chǎn)品反相乳液聚合的優(yōu)點：產(chǎn)品的固含量比水溶液聚合產(chǎn)品高，乳液粘度低，聚合中改善了反應(yīng)的傳熱和攪拌混合效果，利于管

13、道傳送和連續(xù)生產(chǎn)；乳膠型產(chǎn)品的速溶特性，較之水溶液和干粉型產(chǎn)品，應(yīng)用起來更為方便；同時產(chǎn)物特性粘數(shù)高，可在較低的溫度下進(jìn)行聚合5。但乳液聚合也存在許多缺點：乳液需經(jīng)多種工序才能得到固體產(chǎn)品，成本較高，導(dǎo)致銷售價格較高；產(chǎn)品中留有乳化劑等雜志，不易完全除凈，有損電性能等，從而限制了其應(yīng)用。1.2.3反相微乳液聚合法隨著乳液聚合理論和技術(shù)研究的不斷拓展，近幾十年來又將微乳液應(yīng)用于聚合反應(yīng)中，制得聚合物微乳液（即微乳膠）。反相微乳法最早是有法國科學(xué)家Francoise Candau提出的，她同時做了很多開創(chuàng)性的研究工作，并取得一系列的成果。此后，國內(nèi)外學(xué)者對反相微乳液聚合的反應(yīng)機理、反應(yīng)動力學(xué)及微乳

14、液結(jié)構(gòu)進(jìn)行了不少研究工作，對這項技術(shù)的基礎(chǔ)研究更是近年來人們關(guān)注的熱點6。反相微乳液聚合與反相乳液聚合有許多相似之處，關(guān)鍵在于分散相粒子尺寸大小的控制。此法制得的產(chǎn)品具有高穩(wěn)定性、高固含量、粒徑小而均一和速溶的特性。但是反相微乳液聚合體系中乳化劑用量較高、所得乳膠固含量較低及對原料純度要求較高、操作復(fù)雜，溶劑回收需乳、乳液不穩(wěn)定等缺點7，限制了此法的應(yīng)用。1.3陽離子聚丙烯酰胺的溶解性問題 陽離子聚丙烯酰胺的工業(yè)產(chǎn)品劑型主要有粉末、水溶膠、乳液和水分散型四類。不同產(chǎn)品劑型的溶解時間有很大的差異，而溶解性問題主要指的是粉末型和溶膠型的產(chǎn)品。陽離子聚丙烯酰胺的溶解過程與典型的高聚物一樣呈現(xiàn)先溶脹后

15、溶解的現(xiàn)象。 高聚物溶解速率的影響因素主要涉及以下兩個要素： （1）分子的擴(kuò)散 物質(zhì)的溶解過程是溶質(zhì)分子和溶劑分子相互滲透和擴(kuò)散過程，因此溶質(zhì)和溶劑分子的運動能力是影響溶劑時間的重要因素。由于溶質(zhì)分子在尺寸上遠(yuǎn)大于溶劑分子，因此兩者的擴(kuò)散速率相差十分懸殊。在溶解的初期實際上只有水分子相聚丙烯酰胺的單方面擴(kuò)散，聚丙烯酰胺分子不可能向水的方向擴(kuò)散，所以先溶脹是溶解的必經(jīng)階段。 （2）氫鍵和纏結(jié) 在聚丙烯酰胺的分子鏈內(nèi)和分子鏈間，酰胺側(cè)基間能形成氫鍵。氫鍵是最強的分子間作用力，高分子量的聚丙烯酰胺分子鏈上存在大量的氫鍵；同時，高分子量的聚丙烯酰胺的分子鏈很長，長的分子鏈必然要卷曲，他們聚集在一起也必

16、然纏結(jié)在一起。因此，要是聚丙烯酰胺快速溶解需要依靠溶劑水分子的快速滲入和攻擊，將氫鍵解離和分子鏈解纏結(jié)。 聚丙烯酰胺的溶解速率與其分子量、離子度、分子的幾何結(jié)構(gòu)、溶解溫度、攪拌和投料方式有關(guān)。溶解速率隨分子量的增大和化學(xué)交聯(lián)程度的增加而變慢，整體交聯(lián)將使聚丙烯酰胺只溶脹不溶解。在粉末產(chǎn)品的制造過程中，高的干燥溫度和長的干燥時間會使產(chǎn)品部分支化或輕度交聯(lián)，而延長溶解時間甚至出現(xiàn)部分不溶物。溶解溫度和攪拌速率的提高有利于分子擴(kuò)散，但較高的溶解溫度（50攝氏度以上）和強烈的攪拌速率會使聚丙烯酰胺降解，性能變差。這對粉末型和水溶膠型的產(chǎn)品尤為突出。1.4陽離子聚丙烯酰胺的應(yīng)用1.4.1水處理領(lǐng)域 PA

17、M在水處理工業(yè)中的應(yīng)用主要包括原水處理、污水處理和工業(yè)水處理3個方面。在原水處理中，PAM與活性炭等配合使用，可用于生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清；在污水處理中。PAM可用于污泥脫水；在工業(yè)水處理中，PAM主要用作配方藥劑。在原水處理中，用有機絮凝劑PAM代替無機絮凝劑，即使不改造沉降池，凈水能力也可提高20%以上。所以目前許多大中城市在供水緊張或水質(zhì)較差時，都采用PAM作為補充。工業(yè)廢水處理，特別是對于懸浮顆粒、較粗、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或堿性的污水、鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果最好。在污水處理中，采用PAM可以增加水回用循環(huán)的使用率。1.4.2

18、石油采油領(lǐng)域在石油開采中，PAM主要用于鉆井泥漿材料以及提高采油率等方面，廣泛應(yīng)用于鉆井、完井、固井、壓裂、強化采油等油田開采作業(yè)中，具有增粘、降濾失、流變調(diào)節(jié)、膠凝、分流、剖面調(diào)整等功能。目前我國油田開采已經(jīng)步入中后期，為提高原油采收率，目前主要推廣聚合物驅(qū)油和三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)。通過注入PAM水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。目前國外PAM在油田方面的應(yīng)用不多，我國由于特殊的地質(zhì)條件，大慶油田和勝利油田已經(jīng)開始廣泛采用聚合物驅(qū)油技術(shù)。1.4.3造紙領(lǐng)域PAM在造紙領(lǐng)域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質(zhì)量，提高漿料脫水性能，提高細(xì)小纖維及填料的留著率，

19、減少原材料的消耗以及對環(huán)境的污染等。PAM在造紙中使用的效果取決于其平均分子量、離子性質(zhì)、離子強度及其它共聚物的活性。非離子型PAM主要用于提高紙漿的濾性，增加干紙強度，提高纖維及填料的留著率；陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強劑和駐留劑；陽離子型共聚物主要用于造紙廢水處理和助濾作用，另外對于提高填料的留著率也有較好的效果。此外，PAM還應(yīng)用于造紙廢水處理和纖維回收。1.4.4紡織領(lǐng)域在紡織工業(yè)中，PAM作為織物后處理的上漿劑、整理劑，可以生成柔順、防皺、耐霉菌的保護(hù)層。利用它的吸濕性強的特點，能減少紡細(xì)紗時的斷線率；PAM作后處理劑可以防止織物的靜電和阻燃；用作印染助劑時，PAM可使產(chǎn)品附

20、著牢度大、鮮艷度高，還可以作為漂白的非硅高分子穩(wěn)定劑；此外，PAM還可以用于紡織印染污水的高效凈化。1.4.4其他領(lǐng)域 在采礦、洗煤領(lǐng)域，采用PAM作絮凝劑可促進(jìn)采礦、洗煤回收水中固體物的沉降，使水澄清，同時可回收有用的固體顆粒，避免對環(huán)境造成污染；在制糖工業(yè)中，PAM可加速蔗汁中細(xì)粒子的下沉，促進(jìn)過濾和提高濾液的清澈度；在養(yǎng)殖工業(yè)中，PAM可改善水質(zhì)，增加水的透光性能，從而改善水的光合作用；在醫(yī)藥工業(yè)中，PAM可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作藥片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等；在建材工業(yè)中，PAM可用作涂料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等；在農(nóng)業(yè)上，PAM作為高吸水性材料可用作土壤保

21、濕劑以及種子培養(yǎng)劑等。在建筑工業(yè)中，PAM可以增強石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脫水速度。此外，PAM還可用作天然或合成皮革的保護(hù)涂層以及無機肥料的造粒助劑等。第2章 課題分析2.1課題研究背景 對于陽離子聚丙烯酰胺水溶性和絮凝性，報道中較多采用的丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）的價格比較昂貴，生產(chǎn)成本高，不適用于大量生產(chǎn)。其他許多陽離子單體合成的共聚物溶解性不好且分子量低。本課題旨在使用丙烯酰胺基(2-羥基)丙基三甲基氯化銨（ETA-AM）和二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）兩種陽離子單體與丙烯酰胺（AM）單體在水溶液中三元共聚，開發(fā)新型陽離子聚合物。丙烯酰胺基(2-羥基)丙基三甲基氯化

22、銨的競聚率較高，容易聚合，通過共聚反應(yīng)，聚合物的分子量可以大大提高，同時，其分子上的羥基可以增強吸附能力 。2.2課題研究內(nèi)容2.2.1陽離子單體50%ETA-AM的制備條件 通過實驗確定制備其原料的摩爾比、反應(yīng)溫度及復(fù)合引發(fā)劑的量2.2.2兩種陽離子聚合單體的比例和總單體濃度確定通過考察不同陽離子單體的比例和不同單體濃度合成出來的陽離子聚丙烯酰胺的溶解性、黏度和絮凝性，確定最佳的聚合單體比例和總單體濃度。2.2.3反應(yīng)引發(fā)劑比例、擴(kuò)鏈劑和助溶劑的篩選和量化反應(yīng)引發(fā)劑的比例、擴(kuò)鏈劑和助溶劑的種類和用量都是影響陽離子聚丙烯酰胺溶解性及絮凝性的重要因素，所以要通過多次實驗和比較確定最佳的反應(yīng)引發(fā)劑

23、的比例、擴(kuò)鏈劑和助溶劑的種類和用量。2.2.4單因素實驗實驗準(zhǔn)備及方案制定；陽離子單體丙烯酰胺基(2-羥基)丙基三甲基氯化銨的制備條件確定；單因素實驗確定各聚合單體的比例和總單體濃度；單因素實驗確定引發(fā)劑種類和用量，擴(kuò)鏈劑和助溶劑的篩選和量化，產(chǎn)品的性質(zhì)分析與表征；進(jìn)行絮凝能力評價。補充數(shù)據(jù)，撰寫論文。2.4.3設(shè)計目標(biāo)和應(yīng)用價值通過單因素實驗來確定陽離子聚丙烯酰胺制備工藝的最佳條件，使產(chǎn)品得溶解性要好，溶解時間小于60分鐘，絮凝性要好，后期通過正交試驗再次確定最佳工藝條件。第3章 方案設(shè)計3.1實驗儀器與試劑3.1.1實驗儀器1. 76-1型恒溫玻璃水?dāng)嚢铏C，上海南匯慧明儀器廠2. 烏氏粘度

24、計3. JJ-1增力電動攪拌器，金壇市折航儀器廠4. 標(biāo)準(zhǔn)篩（網(wǎng)目：20目、40目），上海寶藍(lán)實驗儀器制造有限公司5. 電子天平（型號：JY1004），常州市科源電子電器廠6. 粉碎機，金壇市杰瑞爾電器有限公司7. DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科技有限公司8.HDM500恒溫電熱套，金壇市杰瑞爾電器有限公司3.1.2實驗試劑試驗方法中所用試劑和水，在沒有注明其他要求時，均指分析純試劑和GB/T6682規(guī)定的三級水。1. 丙烯酰胺（CP），上海潤捷化學(xué)試劑有限公司2. 60%DMDAAC3. 乙二胺四乙酸二鈉（AR），江蘇強盛化工有限公司4. 尿素（AR），成都市科龍化工試劑廠

25、5. -二甲二胺基丙腈 （CP），上海潤捷化學(xué)試劑有限公司6. 2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨，東營市颯格曼石油科技開發(fā)有限責(zé)任公司7.皂土（CP），上海試四赫維化工有限公司3.2實驗過程3.2.150%ETA-AM陽離子單體的制備稱取一定量的2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨（ETA）和AM于燒杯中，加入適當(dāng)?shù)恼麴s水，用玻璃棒攪拌至溶解，將其轉(zhuǎn)移至250ml四口燒瓶中，插入攪拌棒，塞上瓶口，將溫度調(diào)至70，1至2小時候后將溶液倒入塑料瓶中，待用。 3.2.2ETA-AM與AM兩種單體的共聚稱取一定量的AM于燒杯中，量取一定量的ETA-AM、加入適當(dāng)?shù)恼麴s水、尿素、EDTA于燒杯中，滴加-二甲二胺基丙

26、腈，將其攪拌至完全溶解，將完全溶解的溶液用HNO3(1+1)調(diào)節(jié)其PH，將溶液倒入塑料瓶中，用夾子固定，開始通N2，記下時間，二十分鐘后加入還原劑、氧化劑、V-50，時間間隔1分鐘，加完后將N2關(guān)閉，塞上瓶蓋，插入溫度計，記下初始溫度，觀察溫度上升情況、膠塊狀態(tài)，將膠塊剪碎、烘干、粉碎、用20至40目的篩子篩分后測定其溶解性。 3.2.3ETA-AM、60%DMDAAC與AM三種單體的共聚稱取一定量的AM于燒杯中，量取一定量的ETA-AM、DMDAAC，加入適當(dāng)?shù)恼麴s水、尿素、EDTA于燒杯中，滴加-二甲二胺基丙腈，將其攪拌至完全溶解，將完全溶解的溶液用HNO3 (1+1)調(diào)節(jié)其PH，將溶液倒

27、入塑料瓶中，用夾子固定，開始通N2，記下時間，二十分鐘后加入還原劑、氧化劑、V-50，時間間隔1分鐘，加完后將N2關(guān)閉，塞上瓶蓋，插入溫度計，記下初始溫度，觀察溫度上升情況、膠塊狀態(tài)，將膠塊剪碎、烘干、粉碎、用20至40目的篩子篩分后測定其溶解性。 3.2.4陽離子聚丙烯酰胺的溶解性測定 稱取一定量的樣于500ml燒杯中，加入適當(dāng)?shù)募兯?，置于攪拌器下攪拌，觀察其一小時、一個半小時和兩小時的溶解情況。3.2.5陽離子聚丙烯酰胺的黏度測定 準(zhǔn)確稱取一定量的產(chǎn)品于裝有10ml蒸餾水的小燒杯中，放在攪拌器上攪拌至完全溶解，轉(zhuǎn)移至4個100ml的容量瓶中，并用50ml2mol/l的氯化鈉沖洗數(shù)次，用純水

28、稀釋至刻度，貼上標(biāo)簽，搖勻靜置約5min用布氏漏斗將其過濾，用量杯量取約10ml的濾液于烏式粘度計中，管要用夾子夾住，用洗耳球吸住，使溶液充滿烏式粘度計的上下刻度線，用秒表記錄溶液從上刻度線流出下刻度線所用的時間，即可比較出各個成品的粘度大小。每個成品至少測三次，取其平均值。一定要多次測量取其平均值。烏式粘度計每次使用后都要烘干。3.2.6陽離子聚丙烯酰胺的絮凝實驗 用皂土配制溶液，使得皂土懸濁液的質(zhì)量濃度為0.25%，在500ml燒杯中進(jìn)行絮凝實驗。加入不同量的濃度為0.1%的絮凝劑后，在200rpm下快速攪拌2min,然后將轉(zhuǎn)速調(diào)至40rpm攪拌10min靜置沉降5min后觀察其現(xiàn)象。第4

29、章 實驗結(jié)果4.1共聚單體種類對產(chǎn)品溶解性的影響陽離子聚丙烯酰胺對于實際應(yīng)用有著重要的意義。目前，陽離子型聚丙烯酰胺污泥脫水絮凝劑產(chǎn)品呈現(xiàn)出以AM與DMC或DAC的共聚物為主導(dǎo)，多種品種共存的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨勢。將單體AM分別與單體ETA-AM,單體ETA-AM、DMDAAC60%進(jìn)行共聚，加入復(fù)合引發(fā)劑的量分別為1.5ml按3.2.2、3.2.3、3.2.4的實驗方法進(jìn)行實驗，結(jié)果如表4-1所示。 表4-1共聚單體種類對產(chǎn)品溶解性的影響樣品AM（g）單體濃度40%ETA-AM（ml）60%DMDAAC（ml）溶解性1#4040282h內(nèi)未溶解2#404016122h內(nèi)完全溶解從表4-1可見，三種單

30、體共聚明顯改善了陽離子聚丙烯酰胺的溶解性，更接近本課題與其達(dá)到的目標(biāo)值，所以實驗選擇AM、ETA-AM、DMDAAC60%這三種單體共聚陽離子聚丙烯酰胺。4.2陽離子單體比例對產(chǎn)品溶解性的影響分別選擇陽離子單體比例4:3、11:3、25:3、2:1，加入復(fù)合引發(fā)劑的量分別為1.5ml按3.2.3、3.2.4的實驗方法進(jìn)行實驗，選擇最佳的陽離子單體比例。實驗結(jié)果見表4-2表4-2陽離子單體比例對產(chǎn)品溶解性的影響樣品AM（g）單體濃度40%單體比例溶解性2#40404:32h內(nèi)完全溶解3#404011:32h內(nèi)未溶解4#404025:32h內(nèi)未溶解5#40402:11.6h完全溶解由表4-2可知，

31、單體比例2:1較適宜，所以實驗選擇陽離子單體2:1作為合成條件。4.3單體濃度對產(chǎn)品溶解性的影響分別對單體濃度40%、35%、30%，各加入復(fù)合引發(fā)劑的量分別為1.5ml按3.2.3的實驗方法進(jìn)行聚合物的合成，再按3.2.4的試驗方法測定其溶解性。 表4-3單體濃度對產(chǎn)品溶解性的影響樣品AM（g）單體濃度40%單體比例溶解性6#40404:32h內(nèi)完全溶解7#40355:22h內(nèi)基本溶解8#40306:12h內(nèi)未溶解由表4-3可知，單體濃度40%合成出來的陽離子聚丙烯酰胺的溶解性都較其他的要好。4.4產(chǎn)品的黏度測定通過上述實驗證明，樣品2#、5#、6#、7#、8#的合成條件較好，對這三種樣品進(jìn)行黏度測定，確定最后的最優(yōu)條件。按3.2.5的方法測定其黏度，結(jié)果如表4-4所示。表4-4黏度數(shù)據(jù)表樣品號空白2#5#6#7#8#黏度（s）13.017.715.817.912.721.4由表4-4可知，樣品8#的分子量最高。4.5絮凝實驗通過以上實驗證明樣品2#的合成條件最佳，按3.2.6的方法對其進(jìn)行絮凝評價，結(jié)果如表4-5所示。表4-5絮凝數(shù)據(jù)表樣品號加入量（ml）狀態(tài)2#（陽離子度23%）1.5靜止后開始沉降2#5.0沉降快，溶液清企業(yè)產(chǎn)品（陽離子度30%）1.0靜止后開始沉降企業(yè)產(chǎn)品5.0沉降快，溶液清 由表4-5可知，企業(yè)的絮凝性較樣品2#的稍好，但成本高且溶解性比樣品2#