论文部分内容阅读
本文以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)三种单体为原料,采用水溶液光辅助引发聚合法合成了P(DMC-AM)和P(DAC-AM)两种不同的阳离子聚丙烯酰胺,并对其絮凝性能进行了评价。另外,对DMC的均聚反应进行了初步研究。采用FT-IR技术对所得三种产物的结构进行了表征。考察了不同引发方式对聚合反应的影响,研究了原料、单体浓度、引发温度、总引发剂浓度、溶液pH值、阳离子度、氧化还原引发体系、引发剂的配比、氧化还原剂用量、偶氮类引发剂用量、助溶剂用量、络合剂用量和稳定剂用量等因素对产物特性粘数和溶解性的影响。结果表明:加入络合剂及稳定剂并不能显著提高产物的特性粘数,但是稳定剂的加入可以提高聚合物的稳定性;随着助溶剂用量的增大,产物的特性粘数先增大后减小,而产物的溶解时间明显减少。在絮凝性能实验中,主要研究了絮凝剂特性粘数、用量及阳离子度等因素对其絮凝性能的影响。所得到的P(DMC-AM)的较佳合成工艺条件为:单体浓度30%,阳离子度为30%,氧化还原引发剂用量为0.0020%,氧化剂和还原剂的质量比为1:1,偶氮类引发剂用量为0.0030%,引发温度10℃,pH值为4.0,络合剂用量为0.0030%,助溶剂用量为0.4%,稳定剂用量为0.0040%,干燥温度60℃,干燥时间2h。在上述条件下,所得产物的特性粘数为11.81 dL·g-1,溶解时间45min。得到较佳的絮凝条件是:污泥pH值6.0,P(DMC-AM)特性粘数10.34dL·g-1,阳离子度30%,用量0.06%,离心速度在1200rpm,搅拌时间12min,在此条件下,所得上层清液的透光率达99.3%,絮凝率达77.8%,污泥的脱水率达到80.0%以上。所得到的P(DAC-AM)的较佳合成工艺是:单体浓度40%,阳离子度50%,氧化还原引发剂用量0.0020%,偶氮类引发剂用量0.0020%,络合剂用量0.0030%,助溶剂用量1.5%,稳定剂用量0.0040%,pH=4,引发温度15℃,干燥温度60℃,干燥时间5h,在上述条件下,所得产物的特性粘数为16.40dL·g-1,溶解时间42min。得到较佳的絮凝试验条件为:P(DAC-AM)的阳离子度30%,特性粘数15.29 dL·g-1,用量0.06%,在此条件下,污水的透光率达99.9%、絮凝率达77.9%、脱水率达到81.4%以上。PDMC的较佳合成工艺条件是:引发剂体系采用硫酸亚铁和过硫酸铵,引发剂用量0.0020%,氧化剂和还原剂的质量比为1:1,单体浓度75%,pH=4,引发温度10℃,络合剂用量0.0030%。在上述条件下,所得产物的特性粘数为8.4 dL·g-1以上,溶解时间在11min左右。采用水溶液聚合法和光辅助引发技术,对上述聚合体系进行系统研究,目前未见文献报道。