疏水締合聚丙烯酰胺和三元共聚陽離子聚丙烯酰胺的合成及性能評價.pdf

1、聚丙烯酰胺（PAM）是一種線型水溶性高分子，是水溶性高分子化合物中應(yīng)用最為廣泛的品種之一，廣泛應(yīng)用于石油、化工、水處理等領(lǐng)域。 石油作為重要的能源和化工原料，是一種有限的不可再生資源，其儲量正在不斷地減少。為保證石油長期穩(wěn)定供應(yīng)，滿足人類的需求，必須研究和發(fā)展新的石油采收技術(shù)。目前，國內(nèi)使用的部分水解聚丙烯酰胺由于抗溫抗鹽抗剪切性能較差，應(yīng)用受到很大的限制。因此，為了提高采油助劑的耐溫、耐鹽和耐剪切性能，開展了疏水締合型聚丙烯酰

2、胺的研究。 本文以丙烯酰胺為親水單體，2-乙烯基吡啶為疏水單體，過硫酸鉀和偶氮化合物AM-01為復合引發(fā)體系，通過水溶液自由基共聚后水解的方法，合成了一種新的疏水締合型聚丙烯酰胺。 研究了單體濃度、引發(fā)溫度、引發(fā)劑種類及用量、pH值、疏水單體含量及添加劑等聚合反應(yīng)條件對聚合物相對分子質(zhì)量的影響，確定了最佳合成條件：單體質(zhì)量分數(shù)30％，引發(fā)溫度12℃，pH值為5．0，疏水單體摩爾分數(shù)0．4％，引發(fā)劑AM-01和K2S2O8

3、的濃度分別為0．025％和0．0025％，添加劑尿素加量為5％。用黏度法測定了聚合物的分子量，運用紅外光譜和核磁共振對聚合物結(jié)構(gòu)進行表征?？疾炝司酆衔锶芤旱臐舛?、溫度、鹽濃度及剪切速率對聚合物溶液性質(zhì)的影響。疏水締合型聚丙烯酰胺水溶液的表觀粘度隨其濃度的增加，出現(xiàn)了一個臨界締合濃度（CAC）。與部分水解的聚丙烯酰胺產(chǎn)品相比，疏水締合型聚丙烯酰胺具有更好的耐溫、耐鹽和耐剪切性能。并且當剪切應(yīng)力消失后，疏水締合聚丙烯酰胺溶液的表觀粘度逐漸恢

4、復，表現(xiàn)出剪切作用的可逆性，對實際應(yīng)用有重要的意義。 同時，隨著淡水資源的日益匱乏和人們對環(huán)境保護的日漸重視，水處理用絮凝劑的研制受到越來越多的關(guān)注。水溶性陽離子型聚丙烯酰胺作為一種有效的絮凝劑，廣泛應(yīng)用于生活污水以及石油、造紙和冶礦等領(lǐng)域。目前國內(nèi)陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑的生產(chǎn)技術(shù)水平還落后于國外，急需生產(chǎn)出一種低成本、高性能的產(chǎn)品。 因此，本文以丙烯酰胺（AM）為分子骨架，丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）和二烯丙基二

5、甲基氯化銨（DMDAAC）為陽離子單體，通過水溶液共聚合的方法，合成了一種陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑P（AM-DAC-DMDAAC）。確定了反應(yīng)的最佳合成條件：單體質(zhì)量分數(shù)30％，引發(fā)溫度12℃，pH值為5．0，陽離子單體含量25％，引發(fā)劑AM-01和K2S2O8的濃度分別為0．03％和0．003％。用黏度法測定了聚合物的相對分子質(zhì)量，運用紅外光譜和核磁共振對聚合物結(jié)構(gòu)進行分析，并用合成的絮凝劑對城市生活污水進行絮凝試驗，測定其絮凝性能。