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。     

阳离子聚丙烯酰胺微乳液的制备及其絮凝性能研究

以甲醛、二甲胺和丙烯酰胺为原料,通过Mannich反应首先合成阳离子单体N-(二甲氨基)甲基丙烯酰胺,然后用反相微乳液聚合制得不同阳离子度的阳离子聚丙烯酰胺乳液(CPAM).通过探讨反应过程的影响因素,确定了最佳的制备工艺,并对制成的产品进行了性能研究.当反应温度50℃,物质的量比n(丙烯酰胺)∶n(甲醛)∶n(二甲胺)=1∶1.2∶1,反应时间为2 h时,制备的阳离子单体可使乳液聚合的产品获得最佳的阳离子度.通过正交实验反映了单体质量分数、引发剂质量分数、油水相体积比以及反应温度对聚合反应的影响.结果表明,当单体质量分数为30%,引发剂质量分数为0.8%,油水相体积比1.2∶1,反应温度40℃时产品的絮凝效果最佳.在常温、酸性条件下,CPAM对硅藻土的絮凝效果良好.     

阳离子型聚丙烯酰胺的合成及影响因素研究

为合成一种高效阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂,采用光引发聚合技术,以丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为单体进行聚合,检测所得聚合产物的性能,探讨光引发利用量、反应单体的配比、单体总浓度等因素对合成体系的影响,利用红外光谱分析聚合产物的结构特征。     

响应曲面法优化聚丙烯酰胺的反相乳液聚合

通过二次回归正交旋转组合实验设计,以单体质量分数、引发剂质量分数和反应温度为考察因素,用响应曲面法分析了这3个因素对产物聚丙烯酰胺特性粘数的影响.通过采用DPS数据处理软件,建立了聚合工艺的预测模型,预测最佳聚合工艺条件为:ω(单体)=40.0%,ω(引发剂)=0.2%,反应温度41.6℃,预测特性粘数为14.00 dL·g-1,验证实验所得的特性粘数为12.25 dL·g-1.两者结果相近,说明响应曲面法优化得到的聚丙烯酰胺反相乳液聚合模型是适用可行的.     

木质素磺酸盐两性高分子聚合物合成及应用

以木质素磺酸盐、丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,通过接枝共聚,制得木质素磺酸盐两性絮凝剂(LDA),得到了最佳合成工艺条件:反应温度50℃,共聚时间6h,固含量20%,引发剂质量分数0.1%,单体与木质素磺酸盐质量比4∶1,AM与DMDAAC质量比2∶1.产品LDA的特性黏度为635.2mL/g,接枝效率为99.2%,阳离子度为26.8%.利用红外、氢核磁共振和扫描电镜对其结构进行了表征.对4种污水进行絮凝处理,COD均达到排放标准,同时产品具有良好的耐温、耐盐性.     

阳离子淀粉改性絮凝剂的合成及性能评价

以过硫酸铵/亚硫酸氢钠为引发体系,合成阳离子淀粉接枝丙烯酰胺、二烯丙基二甲基氯化胺(DADMAC)絮凝剂;采用正交试验确定淀粉接枝丙烯酰胺的最佳反应条件,引进阳离子单体DADMAC,合成一系列阳离子淀粉改性絮凝剂;以大庆油田三元复合驱污水为处理对象,考察阳离子淀粉改性絮凝剂的絮凝性能.结果表明:大庆油田三元复合驱污水适合在弱酸及中性的条件下处理,合适的pH值为6.0～7.0;单体DADMAC与可溶性淀粉质量比为1:9复配的絮凝剂效果最好,其质量浓度为50mg/L时,透光率达95%,对油、聚合物、悬浮物的去除达到了理想的效果.     

阴离子聚丙烯酰胺的合成及其性能研究

通过紫外光引发技术,分别采用共聚法和改性法合成阴离子聚丙烯酰胺(Anionic polyacrylamide,APAM),共聚法以丙烯酸钠(AANa)、丙烯酰胺(AM)为单体,改性法以AM为单体、通过氢氧化钠水解,目标合成特性粘数大,应用效果良好APAM。结果表明:共聚法n(Na AA):n(AM)=0.32,单体质量分数32%,引发剂浓度0.084%,反应温度38℃为最佳反应条件,产物特性粘数为1219m L/g,AM转化率为99.98%;改性法n(Na OH):n(AM)=0.16,单体质量分数35%,引发剂浓度0.082%,反应温度35℃为最佳反应条件,产物特性粘数为923m L/g,AM转化率为99.96%。通过红外光谱表征符合APAM特征基团,通过煤泥水应用表征有良好的絮凝效果。     

阳离子P(AM-DAC)污泥脱水剂的合成、表征与应用

采用无机引发剂和有机引发剂A作为复合引发剂,通过水溶液聚合法合成了高分子量阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)。优化合成条件为:无机引发剂质量分数0.15‰、有机引发剂A质量分数0.50‰、单体总质量分数30%、阳离子度40%和增溶剂B用量0.20‰。在该条件下,所得产物分子量为1.2×107,溶解时间为3h。IR分析证实了产物结构。DTA-TGA分析表明P(AM-DAC)在常温下不分解。浓缩污泥脱水实验结果表明:阳离子度为40%～80%的自制P(AM-DAC)均能取得良好的污泥脱水效果,滤液透光率大于92%,滤饼含水率低于68%。当投加量为1.47kg/tdrysludge时,分子量为1.2×107,阳离子度40%的P(AM-DAC)处理效果最好,滤液透光率达96.90%,滤饼含水率达64.50%。污泥脱水效果和处理成本优于国内污水处理厂一些常用絮凝剂。     

高炉渣酸解液的絮凝脱硅研究

为回收利用高炉渣中的有效元素,以高镁炼铁炉渣的硫酸酸解液为原料,采用絮凝脱硅法分离回收硅元素。研究絮凝剂种类、絮凝温度、絮凝时间、絮凝剂质量分数和絮凝剂加入量等因素对脱硅效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)与扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)对脱硅渣的物相和结构进行分析。研究结果表明：阳离子高分子絮凝剂能有效脱除酸解液中带负电的硅酸分子。在反应初期,随絮凝温度、时间、絮凝剂质量分数和絮凝剂加入量的增大,脱硅率增大;絮凝温度继续增大,絮凝剂聚合氯化铝和PDADMAC自身受到温度影响,脱硅效果下降;絮凝剂质量分数继续增大,聚丙烯酰胺发生“架桥保护”,脱硅效果下降。最佳反应条件如下：脱硅絮凝剂为聚丙烯酰胺,絮凝温度为50℃,絮凝时间为1.5 h,脱硅絮凝剂质量分数为1%,每50 mL酸解夜中,脱硅絮凝剂加入量为8 g。在最佳反应条件下,有效脱除了高炉渣酸解液中的硅元素,硅元素质量浓度由1 366 mg/L降低到235 mg/L,脱硅渣中硅氧含量(质量分数)达95.8%,可用于制备水玻璃、硅肥等产品。     

阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂P(AM-DAC)的制备及应用

选用紫外光引发水溶液聚合法,研究了以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酰胺(AM)为单体,制备阳离子聚丙烯酰胺(P(AM-DAC))的优化光引发聚合条件,最后选取制备出的不同分子量P(AM-DAC)为考察对象,考察了对市政污泥脱水效率的影响;结果表明:较优工艺条件为光引发剂用量为0.50%,单体质量分数为30%,阳离子度为40%,助剂用量为0.40%,反应体系p H值为5.0,可获得相对分子质量达1 020万的阳离子聚丙烯酰胺胶体;当分子量1 020万的P(AM-DAC)投加0.5 g·kg-1时,污泥脱水后滤饼含水率、滤液余浊最低分别为65.9%、4.52NTU。     

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%。     

反相微乳液制备无单体残留阳离子聚丙烯酰胺

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)水溶液为水相,失水山梨醇单油酸酯(Span80)/聚氧乙烯失水山梨醇硬脂酸酯(Tween60)/异构烷烃Isopar M为油相,过硫酸铵/亚硫酸氢钠((NH4)2S2O8/Na HSO3)为引发剂,在40℃进行反相微乳液聚合制备阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC).通过红外光谱(IR)、液相色谱(LC)、扫描电镜(SEM)对共聚物结构、丙烯酰胺单体残留量及表面形貌进行表征分析.结果表明,在40℃,HLB值为8.5,AM与DMDAAC质量比为8∶2,引发剂占单体总质量的0.7%,乳化剂占油相总质量的25%时,得稳定透明的微乳液,产物为无单体残留阳离子聚丙烯酰胺共聚物,阳离子度为30%.     

Mg（CH3COO）2·4H2O的热分解机理

用热分析（TG／DTG／DTA,DSC）、X射线衍射（XRD）技术研究了固态物质Mg（CH3COO）2·4H2O在氩气中热分解过程。热分析结果表明,Mg（CH3COO）2·4H2O在氩气中分两步分解。其质量变化率与理论计算相吻合。XRD结果表明,Mg（CH3COO）2·4H2O分解最终产物为MgO。用Friedman和FWO法对分解过程的活化能E进行了初步计算,依此为初始值,用多元非线性回归得到了分解步骤可能的机理函数和动力学参数。     

磷酸钴铵的合成及热分解动力学研究

以CoCl2.6H2O和(NH4)3PO4.3H2O为原料,在适量表面活性剂聚乙二醇-400的存在下,先在室温下研磨反应混合物进行固相反应,然后将反应混合物在80℃下保温陈化4h,接着用水洗去混合物中可溶性的无机盐,然后在110℃下烘干2h,得到(NH4)3CoPO4.H2O晶体材料。用XRD,IR,SEM及TG/DTA对产物进行表征。采用热重差热法(TG/DTA)分析研究该产物的热分解过程。结果表明,(NH4)3CoPO4.H2O在105～800℃有2个显著的失重平台,这2个失重过程机理函数所对应的活化能、频率因子(LnA)及热分解机理机理函数分别为:(a)E=97.83kJ/mol,lnA=23.26s-1,[ln(1-a)];(b)E=87.36kJ/mol,lnA=15.60s-1,1-(1-a)1/2。     

水包水CPAM乳液的制备和结构形态表征

研究通过分散聚合法制备水包水聚丙烯酰胺乳液（CPAM）,结果表明,引发剂、单体和分散剂用量分别为0．05％、7．50％和1．25％时能得到较高特性粘度[η]的乳液;用IR、^1H—NMR和光学显微镜对CPAM的结构和形态进行表征．结果表明：聚合得到的聚合物为单体丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）的...     

聚二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺的合成

采用紫外分光光度法和胶体滴定法测定二甲基二烯丙基氯化铵(DADM AC)和丙烯酰胺(AM)聚合过程中两单体的转化率,探讨了单体总质量分数、单体加料方式和引发剂用量等因素对单体转化率以及共聚物特性粘数[η]和阳离子度的影响.结果表明:当单体总质量分数为20%时,DADM AC单体的转化率最高;分批添加AM时,DADM AC的转化率提高,AM的转化率减小,共聚物的特性粘数上升;补加AM的同时添加引发剂,可将DADM AC的转化率提高15%,AM的转化率可达90%以上;引发剂用量增加,共聚物的阳离子度增大,但特性粘数下降.     

光辅助引发制备两性离子型P（AM-DAC-AANa）共聚物

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）和丙烯酸钠（AANa）的共聚物P（AM-DAC-AANa）.考察了m（DAC＋AANa）∶m（AM）、引发温度、单体（AM＋DAC＋AA）质量分数、反应液pH值、硫脲质量分数、偶氮类引发剂质量分数等因素对聚合反应结果的影响,并与传统的引发剂引发聚合结果进行了对比.在m（DAC＋AANa）∶m（AM）=15∶85,引发温度20℃,单体质量分数32％,pH值6,硫脲质量分数1.0％,偶氮类引发剂质量分数0.010 0％的条件下,得到了溶解时间66 min,特性黏数为13.56 dL·g-1的聚合物,并用FT-IR对其结构进行了表征.