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丙烯酰胺(AM)聚合物广泛应用于污水处理、三次采油、采矿、造纸等领域,作为高分子絮凝剂,具有用量少、絮凝效果好等优点。但超高分子量的线型PAM存在溶解度差、溶解速率低、粘度大等问题,同时还存在阳离子单体有效利用率低的缺陷,因此,开发支化结构PAM新品种、提高阳离子单体的有效利用率是PAM絮凝剂发展的迫切需要。本课题首次采用半连续RAFT反相乳液(共)聚合,通过控制单体加料策略,在低二烯类单体N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BisAM)用量下,用“先臂后核”的方法制备出星型PAM以及以PAM为核、阳离子链段集中在臂末端的星型阳离子PAM,创新性地将阳离子单元集中在臂末端,极大发挥阳离子与颗粒表面阴离子的电中和吸附作用,从而提高AM聚合物的絮凝效率。主要研究内容包括:(1)采用AM和BisAM的RAFT反相乳液聚合制备支化PAM,通过控制AM和BisAM的加料过程,制备出星型PAM的稳定胶乳,并讨论了复配乳化剂组成和BisAM含量对聚合体系的影响。研究表明:增大高分子乳化剂Hypermer B246SF在复配乳化体系中的含量有利于胶乳体系的稳定性;半连续RAFT聚合易于制备稳定的星型聚丙烯酰胺胶乳。(2)以AM和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为共聚单体,通过控制单体的阶段加料以及AM和RAFT链转移剂的比例,合成了不同臂长、超支化PAM核及臂末端阳离子组成的稳定的星型阳离子PAM胶乳。Ti02浊液絮凝研究表明星型聚合物臂数增加、臂末端阳离子密度提高将有利于星型阳离子PAM的絮凝能力的提高。(3)星型阳离子PAM胶乳样品与工业无规线性阳离子PAM絮凝剂样品的絮凝性能测试表明:本课题制备的星型阳离子PAM絮凝性能接近或优于具有更高阳离子度与分子量的工业絮凝剂,具有更强的Ti02浊液除浊能力。