天然與非天然高分子改性陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的合成、性能比較及應(yīng)用.pdf

1、本文所說(shuō)的天然和非天然高分子都具有活性基團(tuán),界面化學(xué)上把這類(lèi)物質(zhì)稱(chēng)為聚電解質(zhì).改性后可以分為陽(yáng)離子聚電解質(zhì)、陰離子聚電解質(zhì)、非離子聚電解質(zhì)和兩性離子聚電解質(zhì).這類(lèi)聚電解質(zhì)有各自不同的用途,其中陰離子聚電解質(zhì)在油田上用于原油堵水、原油油水流度比調(diào)整等,還可作為增稠劑有廣泛的工業(yè)和民用用途;陽(yáng)離子聚電解質(zhì)通常作為絮凝劑用于污水處理、油田、紡織、印染等眾多領(lǐng)域;非離子型聚電解質(zhì)可用作油田地層的堵水調(diào)剖等;兩性離子聚電解質(zhì)在固井液、完井液中可作

2、為降濾失劑.本文所說(shuō)的天然高分子合成是指的由纖維素多糖改性而成的高分子化合物,通過(guò)和非天然高分子的復(fù)配,可以起到很好絮凝作用.
　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快,以造紙廠為代表的工業(yè)污水和日常生活產(chǎn)生的生活污水對(duì)我國(guó)居民的飲水安全和生命健康造成了極大的威脅,開(kāi)發(fā)和研究水處理劑得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注.陽(yáng)離子聚電解質(zhì)因?yàn)榫哂歇?dú)特的線型分子鏈結(jié)構(gòu)并且有高密度電荷,適于對(duì)含有懸浮顆粒和有機(jī)廢水的處理,通過(guò)吸附架橋作用使污染物絮

3、凝沉降,達(dá)到去污凈化的目的.因此陽(yáng)離子聚電解質(zhì)可作為一種高效的絮凝劑在食品、油田、水處理、印染等眾多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用.目前我國(guó)陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)比較落后,可用的陽(yáng)離子單體較少,限制了陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的研究發(fā)展.
　　陽(yáng)離子聚電解質(zhì)作為污水處理劑、抗靜電劑及吸附劑等使用,合成方法很多,經(jīng)典的方法是在高分子主鏈上加入陽(yáng)離子基團(tuán),形成不同的非天然陽(yáng)離子聚電解質(zhì),如在丙烯酰胺主鏈上引入季銨鹽基團(tuán)等.本文研究了國(guó)內(nèi)幾種比較常見(jiàn)的陽(yáng)離子

4、單體,通過(guò)水溶液聚合方法,采用氧化還原體系,分別以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、二烯丙基二甲基氯化銨(DMDAAC)為單體,合成出了PAMDMC、PAMDMDAAC、PDMCDMDAAC三種聚合物.
　　在合成實(shí)驗(yàn)中綜合考慮了反應(yīng)溫度、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、引發(fā)劑用量、EDTA用量等因素對(duì)聚合物特性粘度的影響,分別確定了三種聚合物的最佳反應(yīng)條件,探討了聚合物的反應(yīng)機(jī)理以及影響聚合物分子量的各類(lèi)因素,PAMDMC

5、的最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度15℃、單體配比4:1(摩爾比)、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％,引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04％;PAMDMDAAC的最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度35℃、單體配比4:1(摩爾比)、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％,引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06％、EDTA質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06％;PDMCDMDAAC的最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度55℃、單體配比1:1(質(zhì)量比)、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)35％,引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04％、EDTA質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06％,通過(guò)確定最佳反應(yīng)條件來(lái)得到所需的高

6、性能絮凝劑.
　　在性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中,配置了2.5g/L的蒙脫土懸濁液若干份,通過(guò)加入不同聚合物測(cè)定了蒙脫土絮凝沉降后的透光率變化,并且通過(guò)與天然高分子的復(fù)配,利用天然高分子的靜電吸附作用和合成的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的電荷中和作用,對(duì)蒙脫土處理后的透光率也達(dá)到90％以上.最后選取造紙污水,選擇三種聚合物以及與天然高分子的復(fù)配體系作為絮凝劑加入到污水中測(cè)定造紙污水 COD值的變化,結(jié)果表明幾種聚合物對(duì)造紙污水的COD值去除率都達(dá)到70％以上