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超支化聚合物是一类具有准球形结构的高度支化大分子，在其不规则的分子结构中含有大量内部空腔和末端官能团。由于超支化聚合物独特的结构和性能特点，目前它已成为高分子领域的研究热点。经过几十年的发展和探索，人们在超支化聚合物的合成、结构表征及功能化改性等方面已经取得了重要进展，这为超支化聚合物的应用开发奠定了坚实的基础。本文采用Michael加成的方法制备了阳离子超支化聚酰胺-胺（HADE），以HADE为原料，通过与其它单体共聚等方法对HADE进行改性赋予其多功能性，系统地研究了其在水处理材料和水凝胶领域的应用，在超支化聚合物的应用方面做了一些新的探索和研究。论文具体内容如下: 1、通过N-丙烯酰-1，2-乙二胺盐酸盐(ADE)的Michael加成反应制备出阳离子超支化聚合物聚酰胺-胺(HADE)。考察了超支化聚合物HADE对水包油(O/W)型煤油乳液的破乳性能，利用单滴法考察了其对油滴液膜的破乳效果，分析了其破乳机理。实验结果表明，HADE对O/W型煤油乳液具有良好的破乳效果，随着添加浓度、破乳温度及破乳时间的增加，除油率增加。随着超支化聚合物HADE质量浓度的增加，液滴破裂所需的时间减小，破裂速率常数增大，破乳性能提高。 2、以HADE为大单体与丙烯酰胺(AAm)进行自由基聚合，合成出带有超支化结构的阳离子聚丙烯酰胺(PAM-HADE)。将PAM-HADE作为絮凝剂，对模拟高岭土废水进行絮凝实验，考察了絮凝剂用量，絮凝时间和模拟废水的pH值对絮凝效果的影响。与传统线性阳离子絮凝剂相比，超支化絮凝剂表现出絮凝沉降时间短及上层清液透过率高等优异絮凝性能。由于超支化聚合物之间的空间位阻效应，导致其分子链在污水中不发生缠结，仍然保持伸展状态，表现出较高的絮凝效率。将PAM-HADE对油田瓜胶压裂液废水进行处理，结果表明，PAM-HADE具有优良的絮凝性能。 3、以HADE为大分子单体，以丙烯酰胺(AAm)、丙烯酸(AAc)为单体，在无需外加有机交联剂的条件下制备出两性聚电解质水凝胶(HAH凝胶)。HAH凝胶具有优良的机械性能，拉伸倍率达到1000％～1700％，拉伸强度最高可达70.2 Kpa;同时兼具高的耐压缩性能，可以被压缩超过99％的形变，承受61.2 MPa压缩强度而不脆裂。由于HADE末端伯胺基与强氧化引发剂通过氧化还原反应所生成的胺自由基和自身结构中的双键可同时参加聚合反应，因而为凝胶网络形成提供了必要的化学交联作用。同时HADE结构中胺基正电荷与AAc的羧基负电荷之间的离子交联也为凝胶网络提供了物理交联作用。两种交联作用的协同作用使HAH凝胶具有良好机械性能。HAH凝胶在溶液中表现出明显的两性聚电解质凝胶的溶胀特点，且对pH的变化有明显的体积相变，具有环境敏感性。 4、以HADE和丙烯酰胺(AAm)为单体，在聚丙烯酸钠的盐水溶液中，以偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044)作为引发剂，制备出静电交联水凝胶(H-gels)。凝胶H-gels以阳离子聚合物和阴离子聚合物之间的静电作用力为交联机制。通过流变考察了单体比例、pH值和盐浓度对凝胶机械性能的影响。实验结果表明:制备的凝胶H-gels在较高盐浓度下仍然具有优良的力学性能，且力学性质随pH值的变化而变化。采用过硫酸钾(KPS)为引发剂，制备出具有化学物理两种交联方式的水凝胶(DH-gels)。HADE结构中胺基正电荷与PAANa的羧基负电荷之间的离子交联为凝胶网络提供了物理交联作用，同时HADE作为有机交联剂，为凝胶DH-gels网络形成提供了一定的化学交联作用。DH-gels在高盐浓度下具有优良的力学性能。带有超支化结构的水凝胶H-gels和DH-gels具有自愈合性能。