疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其性能评价

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1、山东大学硕士学位论文疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其性能评价姓名：吕伟平申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王洪运20070512山东大学硕士学位论文摘要随着淡水资源的日益匮乏和人们对环境保护的日渐重视，人们对水处理用絮凝剂的研制给予越来越多的关注。水溶性的阳离子聚丙烯酰胺作为一种有效的絮凝剂，在水处理、造纸和冶矿等领域得到了广泛的应用。目前国内阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的生产技术水平还落后于国外，其性能急需提高。本文在分析国内外水处理用絮凝剂的研究应用现状的基础上，为制备出性能优良的有机高分子絮凝剂，提出以丙烯

2、酰胺(AM)为分子骨架，引入丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)阼I离子组分、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(c16DMAAC)疏水组分，合成疏水改性阳离子高分子絮凝剂的研究思路。采用由过硫酸盐、偶氮化合物组成的复合引发体系，通过水溶液自由基共聚合法合成了三元共聚物P(AM．DAC-C16DMAAC)。考察了单体浓度、pH值、引发剂种类及用量、反应温度、疏水单体含量及助剂等聚合工艺参数对聚合反应的影响，运用红外光谱对三元共聚产物的组成和结构进行了表征，确定了其分子结构。最后，用该絮凝剂对城市生活废水进行絮凝实验，考察了不同类型聚

3、合物的絮凝沉降效果，研究了阳离子单体加量、疏水单体加量、絮凝剂加量及静沉时间等因素对絮凝性能的影响。实验结果表明：在单体浓度为30wt％，pH=5，引发温度为15X2，引发剂AM-01、K2S2085量分别为单体质量的300ppm、35ppm，疏水单体摩尔含量为0．25％，AM与DAC摩尔比为3：1时，可得到具有较好性能的疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。此类结构的聚合物既可保持阳离子高分子絮凝剂的特征，又因为疏水基团的引入使聚合物的亲水性能降低，在悬浮颗粒上的吸附能力增强，同时具备了疏水缔合高聚物的性质，从而进一步提高了阳

4、离子絮凝剂的絮凝性能。关键词：丙烯酰胺；丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵；阳离子絮凝剂疏水缔合水溶性聚合物；絮凝性能山东大学硕士学位论文ABSTRACTWiththediminutionoffreshwaterresourceandfocusingontheenvironmentalprotection，theflocculantsplayedmoreandmoreimportantrolesallovertheworld．Water-solublecationicpolyacrylamide(PAM)Canbeusedaseff

5、icientflocculantsformanydispersesystemssuchaswatertreatment，paper-making,mineralprocessingandotherfields．Itisdesirabletosynthesizethehydrophobicflocculantswithcationicchargestoimprovetheflocculationperformanceofdomesticfloceulants．Thispaperanalysesthedevelopmentan

6、dtheexistingproblemsofpolymericflocculant．Onthisbasis，WetakeintoaccounttousePAMasthemolecularbackbone，introduceDACascationgroup，C16DMAACasthehydrophobicgrouptosynthesizehydrophobicaUymodifiedcationicpolyacrylamidewithgoodflocculationperformanceflocculant．Initiated

7、bymulti·initiatingsystemconsistingofpersulfateandazo·compound，thecopolymerizationofacrylamide，cationicmonomerandhydrophobicmonomerhasbeensynthesizedthrouIghradicalcopolymerizationinwatersolution．．Theeffectsofmonomerconcentration，pH，dosageofinitiator,reactiontemper

8、ature，hydrophobicmonomerconcentrationandadditiveswerestudied．Inaddition，thepolymermolecularstructurewasconfmnedbytheinfraredabsorptionspectrum．Atlast，th