反相微乳液法合成丙烯酰胺-二甲基-二烯丙基氯化铵共聚物的研究

摘要

现代工业和生活排水中含有大量的有机质，有机质微粒表面通常带有负电荷，因此阳离子絮凝剂越来越引起科研工作者的广泛关注。二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)共聚物是一种带有阳离子基团的线型水溶性高聚物，其大分子链上所带的正电荷密度高，水溶性好，絮凝能力强，在污水处理中用量少，而且无毒、不污染环境，因此在水处理方面的应用备受关注。
　　 本文采用氧化还原引发体系、石油醚为分散相、Span80-Tween80复合乳化剂，利用反相微乳液法制备了DMDAAC与AM的共聚物。使用Zata粒径分析仪从微观上对反相微乳液体系形成过程及聚合不同阶段的粒径尺寸及分布进行了测试，表明随着聚合的进行，乳胶粒子的增长是通过扩散和装合两种机理完成的。研究表明乳化剂的HLB值、乳化剂含量、温度、助乳化剂含量以及电解质等因素对形成反相微乳液体系存在较大的影响。通过对产物的性能研究表明：产物的特性粘度随着阳离子体含量的增加而降低，随着引发剂含量的增加而降低；聚合产物溶解性能的影响因素主要是聚合产物的阳离子度和特性粘度；聚合物的阳离子度越高、特性粘度越大絮凝效果越好。本文改善了除水工艺得到粉末状的聚合产物，同时运用线性回归方法对电导法测阳离子度进行了改进。用红外光谱对合成的共聚物进行了结构表征。

目录

文摘

英文文摘

学位论文数据集

第一章 文献综述

1.1 絮凝剂

1.1 絮凝剂概述

1.1.2 絮凝剂品种分类

1.1.3 絮凝原理

1.1.4 絮凝剂的研究现状

1.2 阳离子型高分子絮凝剂

1.2.1 阳离子型高分子絮凝剂现状

1.2.2 阳离子型高分子絮凝剂结构特点

1.2.3 阳离子型高分子絮凝剂优点

1.2.4 有机阳离子絮凝剂的分类及研究现状

1.3 二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的阳离子型絮凝剂的研究现状

1.3.1 二甲基二烯丙基氯化铵型阳离子絮凝剂的结构和性质

1.3.2 聚合方法

1.3.3 动力学研究

1.3.4 国内外目前的主要用途

1.4 我国絮凝剂发展中存在的问题

1.5 本论文研究内容及意义

第二章 实验部分

2.1 实验原料及反应装置

2.1.1 实验原料

2.1.2 反应装置

2.2 试验步骤

2.2.1 反相微乳液体系研究

2.2.2 反相微乳液体系及聚合过程中，乳胶粒粒径及分布的测量

2.2.3 聚合反应

2.3 性能测试及表征

2.3.1 乳胶粒子尺寸及分布测试

2.3.2 分子量的测定

2.3.3 溶解性的测定

2.3.4 絮凝效果的测定

2.3.5 P(DMDAAC-AM)的阳离子度测定

2.3.6 电导率法改进——线性回归

2.3.7 共聚物组成的测定

第三章 结果与讨论

3.1 反相微乳液体系粒径分析

3.1.1 反相微乳液体系粒径分析原理

3.1.2 反相微乳液体系粒径分析

3.1.3 小结

3.2 反相微乳液体系的影响因素研究

3.2.1 亲水亲油平衡值对水相增容体积的影响

3.2.2 乳化剂含量对水相增容体积的影响

3.2.3 温度对水相增容体积的影响

3.2.4 助乳化剂的含量对水相增容体积的影响

3.2.5 电解质盐如NaAc对反相微乳液体系稳定性的影响

3.2.6 小结

3.3 聚合过程中反相微乳液体系粒径分析

3.3 影响阳离子度因素

3.4.1 单体配比对阳离子度的影响

3.4.2 引发剂用量对阳离子度的影响

3.4.3 小结

3.5 对特性粘度的影响因素

3.5.1 特性粘度的测定

3.5.2 阳离子单体含量对特性粘度的影响

3.5.3 引发剂含量对特性粘度的影响

3.5.4 小结

3.6 对溶解性能的影响因素

3.6.1 产物溶解性的测定方法

3.6.2 特性粘度、阳离子度对聚合产物溶解性的影响

3.6.3 小结

3.7 絮凝性能测试及讨论

3.7.1 一次絮凝

3.7.2 二次絮凝

3.8 反相微乳液的除水工艺

3.9 对阳离子度测定方法的讨论及研究

3.9.1 沉淀滴定法

3.9.2 元素分析法

3.9.3 胶体滴定法

3.9.4 电导率法

3.9.5 电导率法的改进——线性回归法

3.10 共聚物结构分析表证

第4章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

北京化工大学 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书