阴离子PAM阳离子PAM水溶液聚合反相乳液聚合絮凝性能硕士论文.doc

离子型聚丙烯酰胺的制备及应用【关键词】 阴离子PAM; 阳离子PAM; 水溶液聚合; 反相乳液聚合; 絮凝性能; 【英文关键词】 Anionic PAM; Cationic PAM; Solution polymerization; Inverse emulsion polymerization; Flocculation; 【中文摘要】 聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚或与其它单体共聚而成的含量在50 %以上的线型水溶性高分子化学品的总称,它是一种重要的水溶性聚合物,在水中能够溶解或溶胀,而形成溶液或分散液。 随着聚合科学的不断发展,聚丙烯酰胺类聚合物的种类不断增多。目前聚丙烯酰胺按离子性质可分为:非离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺及两性聚丙烯酰胺。本论文分别采用水溶液聚合法合成了阴离子型PAM和三元阳离子P(AM-DMC-DMDAAC),采用乳液聚合法合成了二元阳离子型P(AM-DMC),并对它们的絮凝性能进行了一系列研究。 采用水溶液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠为原料,氧化-还原引发剂为引发体系,调节反应温度、pH值、引发剂用量等条件,合成出了一系列阴离子型聚丙烯酰胺,且其对实验室模拟水与实际某厂的印染废水表现出较好的絮凝效果。? 采用水溶液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,合成出了三元共聚型阳离子聚丙烯酰胺。三种单体AM:DMC:DMDAAC质量比5:4:1,水溶性偶氮V-50质量分数为0.07%,EDTA-2Na. 【英文摘要】 Polyacrylamide (PAM) is a general term of water-soluble polymer, which is homopolymer of acrylamide monomer or copolymerization with other monomers and content is over 50% .It is an important water-soluble polymer and can dissolve or swell in water, forming solution or dispersion . With the continuous development of polymerization science, the kinds of polyacrylamide polymers is increased. Polyacrylamide is mainly divided into:non-ionic polyacrylamide, anionic polyacrylamide, cationic polyacrylamide and .摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章 绪论 10-25 1.1 非离子型聚丙烯酰胺 10-13 1.1.1 非离子型聚丙烯酰胺的制备 10-12 1.1.2 非离子型聚丙烯酰胺的性质及用途 12-13 1.2 离子型聚丙烯酰胺 13-23 1.2.1 阳离子型聚丙烯酰胺 13-17 1.2.2 阴离子型聚丙烯酰胺 17-20 1.2.3 两性离子聚丙烯酰胺 20-23 1.3 展望 23 1.4 本文研究内容 23-25 1.4.1 选题依据 23-24 1.4.2 研究任务 24 1.4.3 研究内容 24-25 第二章 阴离子型聚丙烯酰胺的制备及产物性能研究 25-38 2.1 实验部分 25-31 2.1.1 仪器与药品 25-26 2.1.2 实验反应机理 26-29 2.1.3 原料精制 29-30 2.1.4 实验步骤 30-31 2.2 聚合物性能的测试 31-33 2.2.1 聚合物分子量的测定 31-32 2.2.2 聚合物结构分析 32 2.2.3 聚合物絮凝效果研究 32-33 2.3 阴离子型PAM 的絮凝效果评价 33-37 2.3.1 絮凝剂添加量对模拟水絮凝效果的影响 33-34 2.3.2 聚合物添加量对印染废水絮凝效果的影响 34-36 2.3.3 产物分子量对印染废水的絮凝效果 36-37 2.4 本章小结 37-38 第三章 三元共聚阳离子型聚丙烯酰胺的合成及应用 38-53 3.1 实验部分 39-42 3.1.1 仪器与药品 39-40 3.1.2 实验机理 40-41 3.1.3 实验步骤 41-42 3.2 聚合物性能的测试 42-43 3.2.1 聚合物相对分子量的测定 42 3.2.2 聚合物的絮凝效果评价 42 3.2.3 聚合物的红外光谱测定 42-43 3.3 三元阳离子型PAM 的最优化合成条件实验 43-48 3.3.1 DMC 与DMDAAC 的配比对产物分子量的影响 43 3.3.2 单体质量分数对产物分子量的影响 43-44 3.3.3 引发剂用量对产物分子量的影响 44-46 3.3.4 反应时间对产物分子量的影响 46-47 3.3.5 反应温度对产物分子量的影响 47-48 3.4 聚合物的絮凝效果评价 48-52 3.4.1 各种共聚物的添加量对絮凝效果的影响 48-50 3.4.2 实验室自制各种絮凝剂的絮凝效果对比 50 3.4.3 实验室自制各种絮凝剂与无机PAC 复配的絮凝效果对比 50-51 3.4.4 三元共聚物与市售各种絮凝剂的絮凝效果对比 51-52 3.5 本章小结 52-53 第四章 丙烯酰胺与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺的反相乳液聚合与产物性能研究 53-71 4.1 实验部分 53-56 4.1.1 仪器与药品 53-55 4.1.2 实验机理 55 4.1.3 实验步骤 55-56 4.2 聚合物性能的测试 56-58 4.2.1 产物相对分子量的测定 56-57 4.2.2 产物絮凝效果评价 57 4.2.3 聚合物的红外表征 57-58 4.3 聚合物的最优化合成条件实验 58-68 4.3.1 引发剂种类对聚合物分子量的影响 58 4.3.2 反应时间对聚合物分子量的影响 58-60 4.3.3 HLB 值对聚合物分子量的影响 60-61 4.3.4 乳化剂用量对聚合物分子量的影响 61-62 4.3.5 反应温度对聚合物分子量的影响 62-64 4.3.6 总单体质量分数对聚合物分子量的影响 64-65 4.3.7 引发剂用量对聚合物分子量的影响 65-66 4.3.8 单体DMC 含量