陽離子聚丙烯酰胺CPAM是線型高分子化合物, 它具有多種活潑的基團, 可與許多物質親和、吸附形成氫鍵。它主要用于絮凝帶負電荷的膠體, 具有除濁、脫色、吸附、黏合等功能, 適用于染色、造紙、食品、建筑、冶金、選礦、煤粉、油田、水產加工與發酵等行業有機膠體含量較高的廢水處理, 特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其他工業污泥的脫水處理。
    陽離子聚丙烯酰胺CPAM作為聚丙烯酰胺的改性品種, 在水處理及造紙工業中顯示出許多獨特而優異的性能, 加之改型方法的多樣化可根據不同應用需求進行改性,其研究及應用前景非常廣闊。陽離子聚丙烯酰胺CPAM作為絮凝劑可同時發揮電中和凝聚及架橋凝聚的雙重作用, 即高分子鏈上的陽離子活性基團與帶負電荷的膠體粒子相互吸引, 降低及中和了膠體微粒的表面電荷, 同時壓縮了膠體微粒的擴散層而使膠體微粒凝聚脫穩, 并借助于高分子鏈的黏結架橋作用而產生絮凝沉降, 具有良好的除濁效果。由于陽離子聚丙烯酰胺CPAM具有特殊的優越性能, 目前對它的研究和開發十分活躍, 有關這方面的研究也很多, 并且主要的研究都集中在改進合成工藝、縮減能耗等方面。
    根據曼尼奇反應, 在適宜的溫度下, 加入引發劑, 使丙烯酰胺單體與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨陽離子單體發生自由基共聚反應, 獲得了陽離子聚丙烯酰胺高分子絮凝劑。得出了最優反應條件: 聚合溫度為35, 單體總質量分數為20%, AM與DAC物質的量比為6:1, 復合引發劑質量分數為0.08%, pH為7, 增溶劑質量分數為2%,通入氮氣時間為15min, 反應時間為5h。在上述反應條件下合成了溶解性好、綜合成本低、絮凝效果好、相對分子質量達3.00×106的聚丙烯酰胺產物。
    研究了氧化還原引發劑質量分數、偶氮類引發劑質量分數、陽離子度等因素對所制備的陽離子聚丙烯酰胺特性黏數的影響, 探討了pH、陽離子聚丙烯酰胺特性黏數、陽離子度、用量等因素對污泥絮凝性能的影響。在污泥pH=6.0、陽離子聚丙烯酰胺特性黏數為11.9dL/g、陽離子度為40%、質量分數為0.027%的較佳絮凝條件下, 污水的透光率達98.0%, 絮凝率達66.0%, 脫水率達70.0%。
    以丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為單體, 通過反相乳液聚合法制備了絮凝性能優異的陽離子聚丙烯酰胺反相膠乳。得到的較佳條件: 乳化劑質量分數7.3%, 引發劑質量分數0.02%、單體質量分數45%、陽離子度25%, 在上述較佳條件下所得聚合物的相對分子質量為3.39×106, 粒子粒徑平均為70nm; 污泥pH為5~6, 聚合物質量分數為0.057% 的條件下污泥的絮凝率達62.2%, 脫水率達82% 。
    陽離子聚丙烯酰胺CPAM還可以與多種有機或無機絮凝劑復合得到高效復合凈水劑。因此近幾年來國內外許多科研工作者對其表現出了極大的興趣。此外, 對陽離子聚丙烯酰胺CPAM的研究有趨向于功能化和低毒性等趨勢。高分子質量和超高分子質量陽離子聚丙烯酰胺CPAM的開發和應用已有報道。隨著社會的快速發展, 用途廣泛的陽離子聚丙烯酰胺CPAM工業化開發將有著更加廣闊的前景。

本文關鍵詞為：陽離子聚丙烯酰胺,CPAM

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