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PDMDAAC-AM的反相乳液共聚研究

李勇  
【摘要】:本文研究了用二甲基二烯丙基氯化铵(DimethylDiallylArnmoniumChloride,DMDAAC)和丙烯酰胺(Acylamide,AM)以煤油为分散剂,在反相乳液环境中合成PDMDAAC—AM(PolyDMDAAC-AM)的方法。在研制的过程中,从反相乳液聚合的机理出发,着重研究了单体的总浓度、油水配比、乳化剂种类及用量、引发剂的种类及用量、引发温度及加料方式对聚合反应的影响。结果发现:单体总浓度、油水配比、乳化剂和引发剂的用量、引发温度都有一个最佳值,而升温方式的不同将影响最终产品的阳离子度。在DMDAAC/AM=2∶8,油水比为3∶7,采用过硫酸钾为引发剂,其用量为体系总质量的0.05%,乳化剂用量8%的条件下,采用逐步聚合的方法得到了固含量为45%,特性黏度为800.5cm~3/g,溶解迅速的产品。 运用红外光谱、扫描电镜、投射电镜、热分析(DSC—TG)等多种现代分析仪器对PDMDAAC—AM的结构、表观形貌等做了研究,结果表明:DMDAAC和AM确实在反相乳液环境中发生了共聚,得到不同于PDMDAAC和PAM的PDMDAAC—AM。研究了PDMDAAAC—AM的投加量、阳离子度、特性黏度对污泥脱水性能的影响,结果发现:PDMDAAC—AM有良好的污泥脱水性能,使污泥比阻降低接近2/3,污泥体积减少了98%,阳离子度越高,分子量越大,PDMDAAC—AM的脱水效果越好。最后通过烧杯实验试验了用PDMDAAC—AM处理高岭土悬浊液、燃料模拟废水、炼油厂废水和黄河水的效果。结果表明:阳离子度、分子量是影响PDMDAAC—AM絮凝效果的重要因素。一般来说,阳离子度越高,分子量越大,PDMDAAC—AM的絮凝效果越好。阳离子度对除浊和脱色效果影响较大,分子量对除油效果影响较大。PDMDAAC—AM与PAC复配,不仅可以使絮凝效果更佳,而且可以降低处理成本。PDMDAAC—AM的絮凝机理是电中和及吸附架桥两种作用的结合。综合研究表明,PDMDAAC—AM是一种高效多功能的有机高分子絮凝剂。


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