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《沈阳理工大学》 2010年
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反相乳液聚合新型絮凝剂及性能研究

李业兴  
【摘要】:本论文以4-甲基丙烯酰胺基水杨酸(4-MASA)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体,采用反相乳液聚合的方法,合成了P(AM/4-MASA)和P(AA/4-MASA)两种二元聚合物,单因素实验重点考察了P(AM/4-MASA)的合成工艺条件对聚合物相对分子质量的影响,并采用相同的工艺合成了P(AA/4-MASA)。通过红外光谱和粒径分析对聚合物结构和性能进行了表征。以洛阳香江万基铝业有限公司的赤泥矿浆为研究对象,系统地研究了P(AM/4-MASA)对赤泥沉降性能的影响。将絮凝剂P(AM/4-MASA)、P(AA/4-MASA)和PAA的絮凝性能进行对比,并结合P(AM/4-MASA)和PAA复配后的沉降实验数据,分析出不同官能团及分子量对絮凝性能的影响。 单因素实验得出,4-MASA和AM(或AA)的配比为1:27,引发剂为过硫酸铵,用量为0.8%,采用复合乳化剂(Span-80和Tween-80),用量为8%,HLB值为6.5,油水比为1.3:1,引发温度为60℃,此时得到聚合物的分子量为130万。沉降实验中,选定添加量为50g/t干泥,随单体丙烯酰胺和4-甲基丙烯酰胺基水杨酸配比的增大,聚合物中水杨酸含量的减少,分子量的增加,沉降速度逐渐加快。当单体4-甲基丙烯酰胺基水杨酸钠和丙烯酰胺配比为1:23时,分子量为115万,吸光度为0.103,对上清液澄清度改善效果明显,与世界公认的高效絮凝剂效果相当,表明水杨酸官能团能明显改善赤泥矿浆澄清度。赤泥沉降对比都含有羧基的PAA和P(AA/4-MASA),PAA沉降快于P(AA/4-MASA),可见絮凝剂分子量是决定沉降速度的主要因素。P(AM/4-MASA)和PAA按2:1复配使用,分层时间为79秒,前10min沉降速度达到10.4 mm/min,吸光度为0.105,沉降速度接近PAA,而上清液澄清效果接近P(AM/4-MASA)。
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