丙烯酰胺与木质素磺酸盐共聚接枝的研究

在常规实验条件下木质素磺酸盐与丙烯酰胺能发生接枝共聚。研究了聚合影响因素,得到木质素与水的质量比,木质素与单体的质量比,反应温度,引发剂浓度、反应时间等因素对改性反应影响的最佳配比条件。-CONH2接枝链的产生削弱了木质素原有的网状结构,因此接枝后的产物吸附能力较改性前明显增强。     

淀粉—DMDAAC接枝共聚的研究

采用硫酸高铈为引发剂,合成了淀粉接枝DMDAAC(二甲基二烯丙基氯化铵)共聚物。在讨论引发剂浓度、PH值、反应温度对接枝共聚影响的前阶段工作基础上[1],研究淀粉与DMDAAC比、反应物浓度对接枝率和接枝效率的影响,对接枝共聚物进行红外表征,并评价了接枝共聚物的粘土防膨性。     

反相乳液合成阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂及其表征

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,采用反相乳液聚合法制备了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),并对其结构进行了表征.以高岭土悬浊液模拟废水进行沉降实验,考察了单体用量及其配比等工艺条件对产物粘均分子量(M_η)和絮凝率(S_P)的影响.结果表明:合成CPAM的最佳搅拌速率为540～960 r/min,单体质量分数为65%,n(AM)∶n(DMDAAC)=10∶1,V(CYH)∶V(H_2O)=1.2,m(司盘80+吐温80)∶m(AM+DMDAAC)=0.1,m(span80)∶m(tween80)=3,n(H_2O_2)∶n(AM)=0.033,反应时间为5 h,温度为40℃,在此条件下,M_η可达5.92×10~6,其S_P最高达到99.24%.     

工艺因素对XG-AM接枝共聚型吸水树脂性能的影响

以APS为引发剂,MBAA为交联剂,采用水溶液聚合法,制备了XG-AM接枝共聚耐盐型高吸水性树脂.分别研究了丙烯酰胺用量、碱用量、聚合温度、交联剂和引发剂用量等因素对树脂吸水性能的影响.采用红外光谱仪、X射线粉末衍射仪对树脂进行了表征和测试.结果表明:黄原胶与丙烯酰胺发生了接枝聚合反应,当m(AM)/m(XG)为6∶1,m(NaOH)/m(AM)为1∶1,聚合温度为60℃,m(MBAA)/m(AM)为0.04∶1,m(APS)/m(AM)为0.07∶1时,树脂对去离子水的吸收倍率可达1 240 g.g-1,对0.9%NaCl溶液的吸收倍率达到235 g.g-1.     

纤维素与丙烯酸在氯化锌水溶液中的均相接枝

以质量分数为65%的氯化锌水溶液为反应介质、过硫酸钾为引发剂,研究了微晶纤维素(MCC)与丙烯酸(AA)的均相接枝共聚反应,考察了引发剂用量、引发时间、接枝共聚时间、单体用量等因素对接枝率的影响,并用FT-IR、XRD和TGA分析了接枝前后微晶纤维素的特性.结果表明:当引发剂与MCC的质量比为1∶2、单体与MCC的质量比为5∶1、引发时间为10 min、接枝共聚时间为8 h、共聚温度为60℃时,接枝率达20.3%;随接枝时间的延长,接枝产物粒径呈减小趋势,电位呈增加趋势;接枝后的产物在1729cm-1处有CO的吸收峰,说明接枝上了丙烯酸单体;接枝后MCC的结晶度及热分解温度均降低.     

天然改性淀粉絮凝剂的制备及性能

以粉、丙烯酰胺（AM）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为原料，采用F3^2 -H2O2氧化还原引发体系，制备了一系列接枝共聚物。同时进行了絮凝效果的考察，研究了接枝共聚物结构、单体质量比与絮凝性能的关系，探讨了絮凝作用的机理，并与DMDAAC和AM的均聚物进行了比较，初步确定了具有较佳絮凝性能的淀粉接枝共聚物的结构和组成。     

阳离子型高分子絮凝剂P(DMDAAC-AM)的分散聚合制备初探

采用分散聚合法,在乙醇-水体系中制备了二甲基二烯丙基氯化铵(dimethyl diallyl ammonium chloride, DMDAAC)和丙烯酰胺(acylamide, AM)的共聚物P(DMDAAC-AM)。研究了醇水质量比、单体质量分数、单体的物质的量比、引发剂用量、引发温度、EDTA等因素对聚合物的转化率和特性黏度的影响。使用红外光谱仪和透射电镜对产品的结构和形貌进行了表征。结果表明:以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,用量为单体总质量的4％;在醇水质量比为1:1、单体质量分数为40％、DMDAAC与AM物质的量比为2:8、过硫酸钾为引发剂(其用量为体系总质量的0.04％)引发温度为40℃的条件下,得到特性黏度为94.77(cm3／g)、易分离提纯、溶解迅速的产品。     

羧甲基纤维素接枝两性高吸水树脂的制备工艺

利用羧甲基纤维素(CMC)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,通过接枝其聚反应合成高吸水性树脂.对制备高吸水树脂的影响因素如CMC用量、单体AA、AM、DMC的用量和配比、引发剂(NaHSO3、(NH4)2S2O8)用量、交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)用量、AA中和度等进行分析研究.结果表明:纤维素接枝两性高吸水树脂的最佳制备工艺条件为∶m(AA)∶m(AM)∶m(DMC)=1.86∶1.00∶0.31,AA中和度为75%,CMC质量分数为5%,引发剂质量分数为2.5%,交联剂质量分数为0.1%,反应温度为60 ℃,反应时间为45 min.这种工艺条件下,可制备出吸蒸馏水倍率高达1 503 g/g、吸生理盐水165 g/g的两性高吸水性树脂.     

SIS/甲基丙烯酸酯接枝改性胶粘剂的研制

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,或以其混合物为接枝单体,对聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)进行接枝共聚制备溶剂型胶粘剂.研究了引发剂用量、单体配比、反应温度及反应时间对胶粘剂性能的影响.结果表明:单体MMA的适宜用量为SIS总质量的15%左右,BMA的用量为SIS质量的20%,MMA与BMA适宜配比为2∶1,引发剂用量为SIS总质量的1.0%,反应温度为85℃,反应时间为4 h左右.     

生物质/聚吡咯复合材料的电化学性能研究

在造纸行业中作为废液的木质素磺酸盐是一种含有甲氧基和酚羟基的生物质衍生物,由于具有可逆的氧化还原反应而提供赝电容.但木质素磺酸盐的导电性低,从而不能直接作为超级电容器电极.本文在含木质素磺酸钠(Lig)的体系中原位聚合吡咯(Py)制备了具有导电性能的木质素磺酸钠/聚吡咯复合材料(LP).通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)测试对其形貌和结构进行表征.结果表明:当Lig与Py质量比为1∶1和电流密度为1 A/g时,复合材料具有高的比电容(346.8 F/g),相比于单纯聚吡咯(PPy)的比电容提高了约50 F/g.而且当电流密度从1 A/g升高到10 A/g时,LP1的倍率性能高达60.8%,比PPy提高了9.3%.在高电流密度10 A/g时,复合物LP1经过1 000次恒电流充放电后仍保留了47%的电容值,表明复合物LP1表现出好的循环稳定性.     

基于压裂废水处理的三元两性聚合物絮凝剂的合成及性能

利用一种新的阳离子单体3-丙烯酰氧基-2-羟丙基三甲基氯化铵(AHPTAC)与丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过水溶液聚合得到一种三元两性共聚物絮凝剂P(AM-AHPTAC-AMPS)(PAAA),将PAAA与聚合氯化铝铁(PAFC)复配用于处理两种压裂废水,并比较评价其与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的絮凝性能。结果表明:合成PAAA的最适宜条件为AM、AHPTAC和AMPS的物质的量之比为1∶3∶2、单体总用量占反应体系的质量比为20%、复合引发剂VA-044与(NH 4)2S 2O 8-NaHSO 3质量比为1∶1、复合引发剂用量占反应体系的质量比为0.2%、反应温度为55℃;PAAA/PAFC复合絮凝剂具有较好的絮凝性能,对胜利孤岛压裂废水及涪陵页岩气压裂废水的COD Cr去除率分别为55.5%和82.7%;对水溶性有机污染物质含量高的废水去除效果更优,COD Cr去除率比CPAM/PAFC提高26%。     

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及表征

系统研究了丙烯酰胺(AM)与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚反应制备阳离子絮凝剂的工艺条件。对聚合温度、引发剂浓度、单体质量分数等对合成目标产物的影响进行了详细探索,并对聚合产物的结构和热行为进行了表征。结果表明,最佳聚合条件为聚合温度55 ℃,过硫酸铵与甲醛次硫酸氢钠（质量比为7:3）总质量分数0.0125%,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)的质量分数0.0125%,单体质量分数35%,阳离子度35%;在最佳工艺条件下,所得阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂(CPAM)的分子量为2.5×10⁶,具有良好的絮凝效果。     

P(AM-DM)的反相乳液聚合研究

应用反相乳液聚合方法研究了二甲基二烯丙基氯化铵(DM)与丙烯酰胺(AM)的共聚物P(AM-DM)合成过程中单体质量分数、引发剂质量分数、体系的pH值、反应温度、反应时间等对所得聚合物特征黏数的影响.结果表明:以VA-044为引发剂且质量分数为0.3%、单体质量分数为20%、DM/AM物质的量比为0.4、体系pH为5、在55℃反应5 h、油的体积分数为30%时,所得产物的特征黏数达12以上.用所得的P(AM-DM)聚合物处理辽河油田、胜利油田的含油污水,当特征黏数超过12且使用浓度为1.0 mg/L时,处理后水的透光率可达到90%以上.     

壳聚糖-铁絮凝剂的制备及其絮凝性能

利用无机嵌入有机的方式改性壳聚糖制成壳聚糖-铁絮凝剂,使用高岭土悬浊液对其絮凝性能进行了考察。结果表明,当壳聚糖-铁絮凝剂（CTS-Fe）的投加量为5mg/L,m（CTS）∶m（Fe）=2∶1,pH=7时,絮凝效果最佳,沉降率为88.75%。并对壳聚糖-铁絮凝剂、壳聚糖、聚合氯化铁和壳聚糖-聚合氯化铁复合絮凝剂对高岭土悬浊液的处理效果进行了对比研究。结果表明,壳聚糖-铁絮凝剂的处理效果最好,且用量较少。     

PAFC-CPAM高分子杂合絮凝剂表征及絮凝效果分析

以结晶氯化铝、结晶氯化铁和阳离子聚丙烯酰胺为原料,合成PAFC-CPAM高分子杂合絮凝剂,考察其絮凝效果。结果表明,PFAC-CPAM的最佳合成条件是,无机混凝剂与有机絮凝剂质量比为100∶1,碱化度为1.5;PAFC-CPAM对CODCr去除率随絮凝剂投加量增大呈先增大后减小趋势,最大去除率可达52.17%。PAFC-CPAM合成机理为,PAFC与CPAM之间发生了化学反应,PAFC通过氢键桥联作用接枝到CPAM链上。     

二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物的合成

以二甲基二烯丙基氯化铵为阳离子单体与丙烯酰胺共聚，氧化还原剂-偶氮盐为引发体系，采用水溶液法合成高相对分子质量的阳离子型聚丙烯酰胺（PDA）。研究了温度、氧化剂、还原剂和偶氮盐引发剂用量及阳离子单体/丙烯酰胺质量比对聚合物相对分子质量的影响。结果表明，低温和高温引发反应适宜温度分别为15，50℃，氧化剂-还原剂最佳质量比为7.5∶1，产品相对分子质量随阳离子单体/丙烯酰胺质量比增加而减小，氧化-还原剂、偶氮盐与两种单体质量和的质量比分别为0.155%～0.187%和0.0275%～0.0415%时，合成阳离子单体与两种单体质量和的质量比为26%、30%、35%的PDA，相对分子质量分别可达1445万、1000万和910万。     

两种低阳离子度高相对分子质量PDA的制备

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸铵和亚硫酸氢钠复合物为引发体系,通过水溶液聚合法合成了10%和20%阳离子度DMDAAC和AM的共聚物(PDA)胶体产物。研究了单体质量、引发剂用量、聚合反应温度和Na4EDTA用量对产物特征黏度的影响。研究结果表明,在单体质量百分数为20%和37.5%,引发剂质量分数为3.0×10-4和5.1×10-5,聚合反应温度为45℃,Na4EDTA质量分数为2.0×10-4的最佳工艺条件下,10%和20%阳离子度PDA的特征黏度分别为17.1 dL/g和12.2 dL/g。2种反应单体的不同竞聚率导致其PDA产物最佳工艺参数的不同。     

淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的合成

以淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物为原料, 通过Mannich反应和水解反应, 合成了同时 具有阴、 阳离子基团的两性高分子絮凝剂. 最佳反应条件为： 接枝物、 甲醛与二甲胺的 摩尔配比为1∶1.1∶1.5, 接枝物浓度在2.5%, 胺甲基反应温度50 ℃, 反应时间 2.5 h, 阳离子度达50%以上; 碳酸钠与氢氧化钠的质量比为1.4∶1, 水解剂与接枝物的 摩尔配比为1∶1, 水解温度为65 ℃, 水解时间3 h, 阴离子度达23%以上. 产物对印染和 造纸污水的浊度和化学耗氧量（COD）去除率优于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM).