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阳离子型絮凝剂丙烯酰胺—二甲基二烯丙基氯化铵共聚物的合成研究

作　者: 吴福梅
导　师: 张兴英
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料学
关键词: 阳离子絮凝剂二甲基二烯丙基氯化铵丙烯酰胺反相乳液聚合
分类号: TQ316.334
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

由于现代工业和生活导致排水中的有机质含量大量提高，而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、Span85-Tween60复合乳化剂，利用反相乳液法制备了DMDAAC与AM的共聚物。提出了对聚合过程中出水工艺的改善方案，研究了油相配比、油水比和单体配比对出水温度的影响，解决了低温出水问题；详细研究了对产物的阳离子度、特性粘度、以及溶解性能的影响因素，在单体配比不变的条件下，提高产物的阳离子度，从而提高了产物的絮凝性能。研究发现采用分批加料法可以明显提高产物的阳离子度，并且比较了不同的加料方式对产物阳离子度的影响程度，实验中自己开发了一种用于测定阳离子度的简单易行的方法。用红外光谱和核磁对合成的共聚物进行了结构表征。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-6
目录  6-9
第一章文献综述  9-35
  1.1 絮凝剂概述  9-14
    1.1.2 絮凝剂品种分类  9-10
    1.1.3 絮凝原理  10-12
    1.1.4 絮凝剂的研究现状  12-14
  1.2 阳离子型高分子絮凝剂  14-24
    1.2.1 阳离子型高分子絮凝剂现状  14-15
    1.2.2 阳离子型高分子絮凝剂结构特点  15-16
    1.2.3 阳离子型高分子絮凝剂优点  16-17
    1.2.5 有机阳离子絮凝剂的分类及研究现状  17-24
  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  24-33
    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  24-26
    1.3.2 聚合方法  26-29
    1.3.3 动力学研究  29-31
    1.3.4 国内外目前的主要用途  31-33
  1.4 我国絮凝剂发展中存在的问题  33-34
  1.5 本论文研究内容及意义  34-35
第二章实验部分  35-45
  2.1 实验原料及反应装置  35-37
    2.1.1 实验原料  35-36
    2.1.2 基本配方  36
    2.1.3 反应装置  36-37
  2.2 试验步骤  37-38
  2.3 性能测试及表征  38-45
    2.3.1 分子量的测定  38-40
    2.3.2 溶解性的测定  40-41
    2.3.3 絮凝效果的测定  41-42
    2.3.4 P(DMDAAC-AM)的阳离子度测定  42-44
    2.3.5 共聚物组成的测定  44-45
第三章结果与讨论  45-89
  3.1 出水工艺  45-50
    3.1.1 不同配比石油醚恒沸测试  46-47
    3.1.2 油相配比对出水温度的影响  47-48
    3.1.3 油水比对出水温度的影响  48-49
    3.1.4 单体配比对出水温度的影响  49
    3.1.5 小结  49-50
  3.2 对体系稳定性的影响因素  50-54
    3.2.1 乳化剂种类对体系稳定性的影响  50-51
    3.2.2 油相配比对体系稳定性的影响  51-52
    3.2.3 单体配比对体系稳定性的影响  52-53
    3.2.4 油水比对体系稳定性的影响  53-54
    3.2.5 小结  54
  3.3 提高阳离子度的方法  54-60
    3.3.1 单体配比对阳离子度的影响  55-56
    3.3.2 分批加单体溶液对阳离子度的影响  56-58
    3.3.3 分批加AM对阳离子度的影响  58-59
    3.3.4 两种加料方式的对比  59-60
    3.3.5 小结  60
  3.4 对特性粘度的影响因素  60-64
    3.4.1 特性粘度的测定  60-61
    3.4.2 阳离子单体含量对特性粘度的影响  61-62
    3.4.3 引发剂含量对特性粘度的影响  62-63
    3.4.4 反应时间对特性粘度的影响  63
    3.4.5 反应温度对特性粘度的影响  63-64
    3.4.6 小结  64
  3.5 对溶解性能的影响因素  64-80
    3.5.1 油水比对产物溶解性的影响  65-66
    3.5.2 单体配比对产物溶解性的影响  66-68
    3.5.3 引发剂含量对溶解性能的影响  68-70
    3.5.4 分批加丙烯酰胺(AM)工艺对产物溶解性的影响  70-72
    3.5.5 分批加单体溶液工艺对产物溶解性的影响  72-74
    3.5.6 乳化剂种类对产物溶解性的影响  74-77
    3.5.7 EDTA的量对产物溶解性能的影响  77-78
    3.5.8 干燥方式对产物溶解性的影响  78-80
    3.5.9 小结  80
  3.6 絮凝性能测试及讨论  80-81
  3.7 对阳离子度测定方法的讨论及研究  81-87
  3.8 共聚物的分析表证  87-89
    3.8.1 红外  87
    3.8.2 核磁  87-89
第4章结论  89-90
参考文献  90-95
致谢  95-96
研究成果及发表的学术论文  96

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