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新型阳离子聚合物的制备与性能研究

黄新照  
【摘要】: 阳离子聚合物在采油、造纸、水处理等许多工业领域有着广泛的应用,其中带季铵离子的阳离子聚合物代表了此类产品的一种发展趋势。因为二甲胺聚合物的水溶性极强,电荷密度高,且无毒、高效、价廉,在合成阳离子聚合物领域中占有很重要的地位。为了研究二甲胺聚合物的应用性能,本文以环氧氯丙烷和二甲胺为原料,加入交联剂二乙烯三胺制得了一系列有机阳离子聚合物,在研制过程中,着重研究了交联剂加入量、反应温度、环氧氯丙烷和二甲胺摩尔比、聚合时间等因素对产品特性的影响。结果表明:在一特定聚合体系下,交联剂加入量、反应温度、环氧氯丙烷和二甲胺摩尔比、聚合时间等因素对于聚合物的阳离子度和分子量都存在一最佳值。并运用现代分析仪器对聚环氧氯丙烷-二甲胺的结构等做了研究。 模拟工业固色工艺对合成的阳离子聚合物的固色性能进行了测试,并对其在模拟废水、实际工业废水以及与聚合铝(PAC)复配的絮凝效果进行了研究。结果表明,用所合成的二甲胺聚合物固色的棉织物比固色前的耐摩擦牢度、耐晒色牢度、耐洗色牢度和耐汗渍色牢度指标提高0.5级,达到了朗盛公司的固色剂WRP-T的水平。二甲胺聚合物对活性染料的模拟印染废水脱色效果良好,pH值为6,投加量为40~60mg/L时,脱色率达到88%以上。处理工业实际废水投加量为50mg/L时,脱色率达到90%,COD去除率为80%;与PAC复配,其COD去除率可提高到85%,不仅可使絮凝效果更佳,而且可降低处理成本。 为了开发阳离子聚合物的多功能应用,还探讨了其在增稠酸体系中作为增稠剂的应用性能。参照石油天然气行业标准中关于酸液稠化剂评价方法的要求,测试了其增粘性、热稳定性、剪切稳定性及与PAM复配的效果。结果表明:由该稠化剂配制的稠化酸在60℃时的热稳定性为84.5%,90℃时的热稳定性为78.9%;在30℃,170s~(-1)和511s~(-1)的剪切速率下剪切2h,剪切稳定性分别为95.8%,84.5%。表明合成产品在酸液中具有较好的增粘性能,且在高温和高剪切速率的试验中表现出了良好的稳定性,与PAM复配后的性能比较理想,具有较好的开发前景。


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