复合型淀粉基高分子絮凝剂的研究

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1、大连理工大学博士学位论文摘要絮凝法是水处理技术的重要方法，絮凝法的首要问题是制备性能优良、价格合理、具有广谱效果的絮凝剂，主攻的难点是提高絮凝剂在高盐、高温、高剪切环境下保持粘度的能力，及其较好的性价比。本论文通过结构互补的高分子链间分子复合作用构筑有利于耐温、抗盐、抗剪切的分子结构，制备具有较高性价比的分子复合型絮凝剂。研究分子复合型絮凝剂的耐温、抗盐、抗剪切性能，建立了通过分子复合制备耐温、抗盐、抗剪切淀粉基高分子絮凝剂的新方法。以天然高分子淀粉为基材，采用水相聚合方法合成性能优良的淀粉接枝丙烯酰胺一(

2、2．甲基．2．丙烯酰胺基丙磺酸)(S-AM—AMPS)。首先合成一种水溶性偶氮引发剂SH．1，并进一步自制了新的能够高效引发的复合引发剂(过硫酸铵一尿素一SH．1)(NI-14)2S20s-CO(NH2)2一(SH一1)，极大的提高了反应效率。同时自制了纳米材料ZnSe作为添加剂，为更好的提高产品性能创造条件。通过正交实验，确定了接枝聚合反应的最佳工艺条件，合成出阴离子淀粉接枝聚合物S-AM．AMPs。在此基础上，以甲醛、二甲胺为基本原料，对传统的Mannich反应迸行了改进，采用预先制备羟甲基二甲胺，然后

3、将羟甲基二甲胺与S-AM．AMPS进行氨化反应的分步投料方式，制备叔胺．磺酸型两性淀粉接枝聚合物TA(S-AM．AMPS)，有效的提高了单体的转化率和产物的分子量。通过红外光谱、核磁共振波谱以及扫描电镜等对产物进行了表征和分析。选择自制的丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(AAC)作为阳离子单体，与AM进行共聚反应合成了高分子量的季铵盐型阳离子聚合物聚(丙烯酰胺一丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵)[P(AM．AAC)]。通过正交实验确定了季铵化反应的最佳工艺条件，产物P(AM-AAC)的特性粘数为1175．1mL／g，季铵化

4、度为20．1％。通过红外光谱图与核磁共振波谱图对产物进行了表征和分析。通过透光率测定，研究了均相TA(S．AM．AMPS)／P(AM．AAC)复合溶液的形成及其影响因素。结果表明，水相介质中，荷电相反的聚合物分子链间的静电作用并非一定产生相分离，生成复合物沉淀，复合体系相态取决于结构互补分子间的相互作用。该研究深化了对均相聚电解质复合溶液制备规律的认识，具有重要的理论和实际意义。通过溶液粘度测定，研究了温度、小分子盐用量和剪切速率对TA(S．AM．AMPS)／P(AM．AAC)复合溶液粘度的影响，结果表明，

5、复合溶液具有较好的耐温、抗盐、抗剪切性能。通过紫外光谱、红外光谱、荧光光谱、扫描电镜和DSC等对复合物TA(S．AM．AMPS汗(AM．AAC)进行了表征和分析。复合型淀粉基高分子絮凝剂的研究研究了TA(S．AM-AMPS)／P(AM．AAc)对三次采油废水的絮凝应用。结果表明：在高温、高盐、高剪切环境下该产品仍能保持较好的絮凝效果，TA(S．AM—AMPS)／P(AM．AAC)絮凝效果优于目前广泛使用的高分子量聚丙烯酰胺PAM。关键词：淀粉；絮凝剂；聚合：分子复合大连理工大学博士学位论文StudyOilC

6、omplexStarch—basedPolymerFlocculantAbstractTheflocculationplaysanimportantroleinwatertreatment．Thecrucialpropertyofaflocculantisitsabilitytoholdquitehighviscosityatlowpolymerconcentrationundertheoperatingconditionsofhightemperature，highsalt，acidandalkalien

7、vironment．hithedissertation，theintermacromolecularcomplexflocculantispreparedthroughintermaeromolecularcomplexationactionandthepropertiesoftolerancetotemperature，resistancetosaltandshearisinvestigated．Anovelmethodtopreparethepolymerfloeeulantwitllthetolera

8、ncetotemperature．theresistancetosaltandshearisfoundthroughtheintermacromolecularcomplexation．Astarchgraftpolymerstarch·graft-acrylamide-2一aerylamino-2一methylpropanesulfonate(S—AM-AMPS)withexcellentperformance