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自从聚丙烯酰胺被应用于水处理领域,聚丙烯酰胺类水处理剂就一直是研究的热点,各种新产品层出不穷。本文首先综述了丙烯酰胺及其聚合物的用途和发展状况。疏水缔合型聚丙烯酰胺是一种性能优良且被广泛使用的一类高聚物,具有增稠、耐温、耐盐、抗剪切等各种特殊性能,是最近十几年研究较多的一种高聚物。而本文合成的氟碳型聚合物就是其中一种,比起碳氢疏水单体,氟碳型疏水单体性能更加优良,疏水性更强,已有许多科研成果。本文重点综述了疏水型聚丙烯酰胺的类型、溶液性能、及其发展中存在的问题:讨论了疏水缔合型聚合物的合成方法,其合成方法多种多样,主要讨论了本实验所使用的方法:胶束共聚法,重点讨论了胶束共聚法的原理。
阻垢剂是一种广泛应用于工业循环水中的一种必不可少的助剂,本文列举了各种水垢,重点探讨了各种阻垢剂的最新发展状况。絮凝剂也是工业水处理中的常用高分子助剂,其产品繁多,本文简单介绍了絮凝剂的研究现状。两性絮凝剂是一种含有阴阳离子基团的性能全面的絮凝剂,是最近十几年的研究热点,本文介绍了两性高分子絮凝剂的结构及其絮凝机理,然后介绍了它的种类,最后重点综述了两性絮凝剂的最新进展。
在实验中,本文合成了一种氟碳型聚丙烯酰胺类的阻垢剂和一种两性絮凝剂,并考察了聚合条件和应用性能,对阻垢剂和絮凝剂进行了红外表征。实验的具体内容如下:
以全氟辛基丙烯酸酯(PFMA)为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)通过自由基胶束共聚法制得氟碳型阻垢剂,研究影响共聚反应的各种因素和变化规律,讨论功能性单体的种类和含量对共聚物性能的影响,确定合理的聚合工艺条件。实验结果表明,在共聚反应温度为50℃、共聚反应时间为6h、引发剂质量分数(占(单)体质量)为0.3%、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)质量分数为15%、含氟单体质量分数为0.5%,SMR值为7时合成的三元共聚(物)具有优异的溶解性能。并对共聚物的阻垢性能进行了测试,结果表明,该共聚物具有优良的阻垢性能。
以全氟辛基丙烯酸酯(PFMA)为疏水单体,与丙烯酰胺(AM)、二烯丙基二甲基氯化铵(DMDAAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过自由基胶束共聚法制得氟碳型絮凝剂。结果表明,在n(AM):n(AMPS):n(DMDAAC)=4:2:4,PFMA含量为0.5%、单体质量分数为30%、引发剂质量分数(占单体质量)为0.3%,合成的四元共聚物对硅藻土悬浮液有较好的絮凝效果。当共聚物添加量为15mg/L、温度为50℃、pH值3时,硅藻士悬浮液的透光率和絮凝时间可达98.8%和14s。