疏水締合型陽離子聚丙烯酰胺的制備及性能研究.pdf

1、在世界能源日趨緊張的情況下，石油的合理開發(fā)利用已引起人們的極大重視，提高采收率已成為石油開采研究的重大課題，聚合物驅(qū)油技術(shù)在三次采油提高石油采收率的諸方法中占重要地位，疏水締合聚合物一直是國內(nèi)外三次采油用耐鹽、耐溫聚合物研制開發(fā)的熱點(diǎn)。
　　 隨著淡水資源的日益匱乏以及人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，污水處理越來越受到人們廣泛關(guān)注，陽離子聚丙烯酰胺作為一種有效的高分子絮凝劑，在水處理等領(lǐng)域得到很好應(yīng)用。疏水締合陽離子聚丙烯酰胺是在聚丙

2、烯酰胺親水性大分子鏈上引入少量疏水基團(tuán)而制成的一類水溶性聚合物，在疏水基團(tuán)和陽離子基團(tuán)的共同作用下其絮凝和污泥脫水性能增強(qiáng)，在污水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 制備疏水締合聚丙烯酰胺常用的膠束聚合法具有后處理過程復(fù)雜，所制備產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量較低等缺點(diǎn)，本研究所使用的疏水單體2-乙烯基吡啶(2-VP)在本聚合體系中具有一定的水溶性，故采用水溶液聚合方法。本論文采用偶氮引發(fā)劑HYAM-01和過硫酸鉀組成的復(fù)合引發(fā)體系為引發(fā)劑，

3、以丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DAC)為陽離子單體，2-VP為疏水單體同丙烯酰胺(AM)共聚合成了疏水締合陽離子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-2VP)。采用紅外光譜和核磁共振光譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 研究了單體總質(zhì)量分?jǐn)?shù)、引發(fā)劑用量、引發(fā)溫度和pH等工藝條件對(duì)P(AM-DAC-2VP)特性粘數(shù)的影響，得到特性粘數(shù)較高的共聚物的聚合反應(yīng)條件為：單體總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％，引發(fā)劑用量為0.07％，引發(fā)溫度為30℃，pH為5.0，尿素添

4、加量為5.0％。在一定范圍內(nèi)，隨著疏水單體2-VP和陽離子單體DAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，P(AM-DAC-2VP)的特性粘數(shù)增大。
　　 考察了共聚物濃度、NaCI濃度、溫度及剪切速率等因素對(duì)P(AM-DAC-2VP)溶液性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)P(AM-DAC-2VP)溶液濃度大于臨界締合濃度時(shí)，溶液表觀粘度隨著共聚物濃度的升高而急劇增大；當(dāng)超過此濃度時(shí)，P(AM-DAC-2VP)表現(xiàn)出良好的耐鹽性、耐溫性和剪切稀釋性。

5、>　　 P(AM-DAC-2VP)的絮凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該產(chǎn)品比同條件下制備的陽離子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)具有更好的絮凝效果。在一定范圍內(nèi)，隨著疏水單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，絮凝能力增強(qiáng)；在疏水單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)固定的條件下，當(dāng)陽離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.0％時(shí)，絮凝能力最強(qiáng)；當(dāng)污泥pH=5.0時(shí)，P(AM-DAC-2VP)的絮凝性能最佳。在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)疏水單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0％，陽離子單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.0％，污泥pH=5.0，共聚物加入量為2