水溶液绝热法制备两性PAM的动力学及凝胶效应的研究

摘要

本文采用水溶液绝热聚合法进行三元自由基共聚，制备了两性聚丙烯酰胺，并对聚合动力学与聚合过程中出现的凝胶效应进行了研究。全文分为三部分。 第一部分是采用水溶液绝热聚合法，使用复合引发体系，进行三元自由基共聚制备了各种含不同阴阳离子配比的两性聚丙烯酰胺胶体。筛选出典型产品，分别进行了FTIR、<'1>HNMR、两性等电点的表征。FTIR、<'1>HNMR的结果表明，共聚物中含有AM、DMC和NaAA链节，而且核磁共振谱图还表明，各单元的投料比与测试结果基本吻合，这些证明了实验的成功合成。DMC/AM/NaAA三元共聚物水溶液等电点的表征证实了其具有两性聚电解质的特征。 两性聚丙烯酰胺聚合体系的动力学研究。首先探讨了单体浓度及配比、氧化还原引发剂配比及用量、AIBA用量、反应温度、通N<,2>时间等对聚合体系稳定性及聚合产物性能的影响，从而筛选出适合聚合的反应参数：单体浓度，25～35wt％；阳离子单体DMC占总单体的投放量20～45mol％；氧化还原引发体系配比，K<,2>S<,2>O<,8>/NaHSO<,3>=1，(mol比)，用量，0.05～0.1wt％；AIBA浓度：0.025wt％；起始反应温度，20～30℃；通N<,2>时间，5～10min。上述实验及结果也表明：本次合成过程中出现了程度不同的凝胶效应。 第三部分是聚合过程凝胶效应的研究。首先研究了单体、引发剂、温度等因素对聚合体系的时间一粘度曲线、时间一转化率曲线的影响，探讨了合成过程出现凝胶效应的变化规律及机理。在上面的基础上，通过在聚合过程中添加脲、氨水、链转移剂、单分散剂、复合分散剂等物质，考察其用量对聚合过程凝胶效应及产物性能的影响。结果表明：将Span系列与Tween系列配用作为复合分散剂为佳，其中又以0.4～0.6wt％用量的Span80/Tween80的二元复配体系最佳。使用FTIR、TG等表征了使用前加分散剂法制备的两性PAM，发现前加分散剂法对聚合过程凝胶效应的控制有较好的效果。絮凝脱水实验结果表明：使用本文方法合成的两性PAM干粉絮凝剂对生化污泥的絮凝脱水性能优于比较样CPA-30与GD-2型阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂；将其与一定阳离子度的阳离子聚丙烯酰胺微粒絮凝剂配用，絮凝效果更佳。

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章 绪论

第二章两性聚丙酰胺的合成与表征

第三章两性PAM聚合动力学研究

第四章两性PAM聚合过程中凝胶效应的初探

结论

参考文献

在学期间发表的与学位论文相关的学术论文

致谢