新型阳离子疏水改性聚丙烯酰胺的合成及应用

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1、。，J●●●■■■1J●J_l●，，●，●●●■■■■■■■■■■■_妒i‘l●户‰ClassifiedIndex：U．D．C：ADissertationforDegreeofM．Eng．SynthesisandApplicationofaNovelSeriesofCationHydrophobicallyModifiedPolyacrylamideCandidate：HuMinSupervisor：ProfessorDongGuojunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngi

2、neeringSpecialty：AppliedChemistryDateofSubmission：January,10，201lDateofOralExamination：March，20，201University：HarbinEngineeringUniversity，，．霄弋I■／7』、。+-f．j'～IV■IIlllllllllllllll／llllllllIIll／IIIIllllllY2053157哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成

3、的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签---7)：书同做日期：卅1年乌月矽日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工

4、程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(留在授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：翻纵导师(签字)：劾司_名日期：矽)】年罗月为日莎卅1年弓月JJ日～L，I1，，新7哪⋯哥子疏水故‘陀聚I习烯阮胺合成及席f}j于两斐针对三次采

5、油污水的特点，本论文设计合成出系列阳离子型表面活性单体N，N7．二甲基丙烯酰氧丁基烷基溴化铵(DMABA)，并将其引入聚合物大分子链上，制备得到新型阳离子疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)。测定了DMABA的胶束化行为、电导率和溶解度等性质，系统研究了HMPAM的合成工艺、溶液中疏水缔合行为以及与小分子电解质和表面活性剂的相互作用。污水处理实验表明，HMPAM对模拟油田污水具有很好的絮凝效果。将N，N7．二甲基丙烯酰氧丁基胺与溴代烷反应，合成出系列新型可聚合阳离子表面活性单体DMABA。通过傅旱叶变换红外光谱(F

6、TolR)和核磁共振波谱(1H-NMR)表征DMABA结构。以芘为探针的稳态荧光光谱测得三种单体的cmc依次为11．7mmol／L、7mmol／L和0．8mmolFL，电导率法和紫外分光光度法得到的cmc与荧光法一致。三种单体的Krafft点依次为25℃、27℃和28．3℃。随烷基碳链长度增加，单体DMABAl2、DMABAl4和DMABAl6的临界胶束浓度cmc、电导率拐点值和溶解度不断降低、Kraf媪度增大。以丙烯酰胺AM，阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵DAC以及自制的表面活性单体DMABAl2进行聚合

7、，通过优化引发剂种类以及用量、总单体浓度、反应温度等工艺条件制备了DMABA含量不同的HMPAM(总单体浓度：25wt％；引发剂：AIBA，NaHS03，(NI-h)2S20s，引发温度：lO℃)。使用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和固体核磁共振波谱(BC-NMR)表征了聚合物结构，确定了所制备的聚合物即为目标产物。通过荧光探针芘的发射和激发光谱以及稳态荧光淬灭法研究HMPAM水溶液中的疏水缔合行为，聚集体的胶体聚集数随聚合物浓度的变化情况。采用动态激光散射方法研究了HMPAM水溶液中聚集体的流体力学半径与分

8、布，通过透射电镜观察HMPAM溶液中聚集体微观结构与形态。根据上述实验结果得到随着聚合物中DMABAl2含量的增加，聚合物在水溶液中的疏水缔合行为越强烈，说明阳离子表面活性单体可调节聚合物的疏水缔合性能。根据三次采油污水特点，通过粘度法表征了HMPAM聚合物本身以及小分子电解质NaCl、小分子十二烷基硫酸钠(SDS)与表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对HMPAM溶液粘度与缔合