天然與非天然高分子改性陽離子聚電解質(zhì)的合成、性能比較及應(yīng)用.pdf

1、本文所說的天然和非天然高分子都具有活性基團(tuán),界面化學(xué)上把這類物質(zhì)稱為聚電解質(zhì).改性后可以分為陽離子聚電解質(zhì)、陰離子聚電解質(zhì)、非離子聚電解質(zhì)和兩性離子聚電解質(zhì).這類聚電解質(zhì)有各自不同的用途,其中陰離子聚電解質(zhì)在油田上用于原油堵水、原油油水流度比調(diào)整等,還可作為增稠劑有廣泛的工業(yè)和民用用途;陽離子聚電解質(zhì)通常作為絮凝劑用于污水處理、油田、紡織、印染等眾多領(lǐng)域;非離子型聚電解質(zhì)可用作油田地層的堵水調(diào)剖等;兩性離子聚電解質(zhì)在固井液、完井液中可作

2、為降濾失劑.本文所說的天然高分子合成是指的由纖維素多糖改性而成的高分子化合物,通過和非天然高分子的復(fù)配,可以起到很好絮凝作用.
　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快,以造紙廠為代表的工業(yè)污水和日常生活產(chǎn)生的生活污水對我國居民的飲水安全和生命健康造成了極大的威脅,開發(fā)和研究水處理劑得到人們越來越多的關(guān)注.陽離子聚電解質(zhì)因為具有獨(dú)特的線型分子鏈結(jié)構(gòu)并且有高密度電荷,適于對含有懸浮顆粒和有機(jī)廢水的處理,通過吸附架橋作用使污染物絮

3、凝沉降,達(dá)到去污凈化的目的.因此陽離子聚電解質(zhì)可作為一種高效的絮凝劑在食品、油田、水處理、印染等眾多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用.目前我國陽離子聚電解質(zhì)的生產(chǎn)技術(shù)相對比較落后,可用的陽離子單體較少,限制了陽離子聚電解質(zhì)的研究發(fā)展.
　　陽離子聚電解質(zhì)作為污水處理劑、抗靜電劑及吸附劑等使用,合成方法很多,經(jīng)典的方法是在高分子主鏈上加入陽離子基團(tuán),形成不同的非天然陽離子聚電解質(zhì),如在丙烯酰胺主鏈上引入季銨鹽基團(tuán)等.本文研究了國內(nèi)幾種比較常見的陽離子

4、單體,通過水溶液聚合方法,采用氧化還原體系,分別以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、二烯丙基二甲基氯化銨(DMDAAC)為單體,合成出了PAMDMC、PAMDMDAAC、PDMCDMDAAC三種聚合物.
　　在合成實驗中綜合考慮了反應(yīng)溫度、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、引發(fā)劑用量、EDTA用量等因素對聚合物特性粘度的影響,分別確定了三種聚合物的最佳反應(yīng)條件,探討了聚合物的反應(yīng)機(jī)理以及影響聚合物分子量的各類因素,PAMDMC

5、的最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度15℃、單體配比4:1(摩爾比)、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％,引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04％;PAMDMDAAC的最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度35℃、單體配比4:1(摩爾比)、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％,引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06％、EDTA質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06％;PDMCDMDAAC的最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度55℃、單體配比1:1(質(zhì)量比)、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％,引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04％、EDTA質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06％,通過確定最佳反應(yīng)條件來得到所需的高

6、性能絮凝劑.
　　在性能評價實驗中,配置了2.5g/L的蒙脫土懸濁液若干份,通過加入不同聚合物測定了蒙脫土絮凝沉降后的透光率變化,并且通過與天然高分子的復(fù)配,利用天然高分子的靜電吸附作用和合成的陽離子聚電解質(zhì)的電荷中和作用,對蒙脫土處理后的透光率也達(dá)到90％以上.最后選取造紙污水,選擇三種聚合物以及與天然高分子的復(fù)配體系作為絮凝劑加入到污水中測定造紙污水 COD值的變化,結(jié)果表明幾種聚合物對造紙污水的COD值去除率都達(dá)到70％以上