论文部分内容阅读
聚丙烯酰胺(PAM)在很多的研究领域内均得到普遍的应用,比如工业生产、废水治理等。可是它在某些方面依然存在不足,使它的应用范围受到了限制。为了弥补它的某些缺点从而让它具有更多的使用性能,人们将具有优异性能的不同单体和AM进行聚合。文章以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为聚合单体,经由复合引发体系引发聚合,从而制备了AM类聚合物:如阴离子类的P(AM-AMPS)产品、阳离子类的P(AM-DAC)产品、两性类的P(AM-AMPS-DAC)产品。探究了引发剂、单体、温度、pH等对聚合工艺的影响,得到了最佳的合成条件;通过红外(FT-IR)与核磁(~1H-NMR)对产品的结构进行了分析表征,并将获得的聚合产品在污水中进行絮凝实验,探究了其絮凝特性。以下为所研究内容的概述:首先,以AM与AMPS为反应单体,在复合引发体系的作用下制备了阴离子类的P(AM-AMPS)产物。考察了各个工艺参数,如引发剂、单体、AMPS、温度、pH等对产品性能的影响,得到了最佳的聚合条件:氧化还原引发剂0.028%,偶氮引发剂0.09%,单体的用量30%,AMPS的用量10%,初引发温度为5°C,pH为7-8,特性黏数达1276 mL/g(分子量为6.11×10~6 g/mol)以上。通过对FT-IR、~1H-NMR的研究可以肯定,制备的是P(AM-AMPS)聚合物。在用高岭土悬浮液模拟污水探究其絮凝特性时,将聚合氯化铝(PAC)(60 mg/L)以及阴离子P(AM-AMPS)(30 mg/L)复配时,上清液的透过率达93.99%以上,适宜的pH区间为7-9。其次,以AM与DAC为反应单体,制备了阳离子P(AM-DAC)聚合物。探究了各个工艺参数,如引发剂、单体、DAC、温度、pH等对产品性能的影响,得到了最佳的聚合条件:氧化还原引发剂量0.01%,偶氮引发剂量0.06%,单体的用量25%,DAC的用量30%,初引发温度为5°C,pH为7-8,特性黏数达1560mL/g(分子量7.86×10~6 g/mol)以上。通过对FT-IR、~1H-NMR的研究可以肯定,制备的是P(AM-DAC)产品。在用高岭土悬浮液模拟污水探究其絮凝特性时,阳离子P(AM-DAC)共聚物加入量达到20 mg/L时,上清液的透过率达97.76%以上;在用实际工业污水进行絮凝实验时,将阳离子P(AM-DAC)(80 mg/L)以及PAC(110 mg/L)复配使用时,色度的去除率达73.9%以上,COD的去除率达59.92%以上,适宜的pH区间为5-7。最后,用AM、AMPS、DAC三种物质为反应单体,制备了两性P(AM-AMPS-DAC)聚合物。探究了各个工艺参数,如引发剂、单体、AM、AMPS与DAC的比例、温度、pH等对产品性能的影响,得到了最佳的聚合条件:氧化还原引发剂量0.02%,偶氮引发剂量0.08%,单体的用量25%,AM:AMPS:DAC为90:6:4,初引发温度为5°C,pH为7-8,特性黏数达1400 mL/g(分子量6.86×10~6g/mol)以上。通过对FT-IR、~1H-NMR的研究可以肯定,制备的是聚合物P(AM-AMPS-DAC)。在用高岭土悬浮液模拟污水探究其絮凝特性时,将PAC(30mg/L)和两性P(AM-AMPS-DAC)(30 mg/L)复配使用时,上清液透光率能够超过90%;在用实际工业污水进行絮凝实验时,将P(AM-AMPS-DAC)(50 mg/L)和PAC(60 mg/L)复配时,色度的去除率能达58.47%以上,COD的去除率能达45.84%以上,适宜的pH范围区间为1-9。