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近年来,有关阳离子聚合物絮凝剂的合成与性能研究,方兴未艾。如何优化聚合工艺、降低成本并提高聚合产物性能,是一项值得关注的研究课题。
本论文工作探索了分散聚合法制备丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物和溶液聚合法制备支链淀粉接枝丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物,并对其结构与絮凝、脱色性能之间的相互关系进行了研究。主要研究内容和结论如下:
(1)采用分散聚合法,在醇/水体系中制备了丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)共聚物,采用红外光谱法和核磁共振氢谱法表征了产物结构。通过考察合成反应条件,发现随溶剂体系中醇用量比例的增大,产物粒径变小,特性粘度增大;随引发剂浓度的增加,粒径变小,特性粘度增大;随分散剂浓度提高,粒径下降,特性粘度先下降,然后保持不变;随DMC用量的增大,粒径变小,特性粘度增大。通过絮凝实验,发现絮凝效果同投加量、特性粘度和阳离子度成正比。通过脱色实验,发现随投料量的增大,脱色率先增大后降低;特性粘度对脱色效果的影响不明显;脱色效果随产物阳离子度增加而增强、随温度升高而减弱。
(2)采用溶液聚合法,以硝酸铈铵为引发剂,制备了支链淀粉(Amylopectin)接枝丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物。通过红外光谱、核磁共振氢谱、差热分析表征了产物结构。通过考察合成反应条件,发现产物接枝率和接枝效率随引发剂浓度、AM用量增加而增大;当阳离子单体浓度增加时,所获得产物的接枝率随之增加、接枝效率先增加后降低。通过絮凝实验,发现絮凝效果随投加量、特性粘度增大而增强;随样品阳离子度增大,絮凝效果则先增强后减弱。此外,对有关絮凝动力学办进行了探讨。