陽離子聚丙烯酰胺(CPAM) 是一種水溶性聚電解質, 由于其分子鏈上帶有季氮基團, 可以通過改變陽離子度而廣泛用于工業廢水處理、污泥調節、紙張的增干增強和助留劑等方面。陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)作為絮凝劑具有凝聚和絮凝的雙重功能, 是一種多功能絮凝劑, 可有效地降低水的濁度、含油量和化學需氧量(COD值) 。絮凝機理主要是通過電荷中和及吸附架橋的作用, 使體系中的微粒脫穩、凝聚從而利于沉降和過濾處理。與無機絮凝劑相比, 高分子絮凝劑具有使用方便、pH使用范圍寬、投料少、絮體大、毒性小、利于處理等優點。目前國內的造紙所使用的麥草漿、纖維成紙強度較低, 抄紙時需要加入增強劑加以彌補。
    陽離子聚丙烯酰胺改性法制備陽離子聚丙烯酰胺,主要是通過Mannich反應或羥甲基反應進行, 在主鏈上引入叔胺和伯胺基團, 日本學者20世紀80年代在對聚丙烯酰胺(PAM) 的改性方面做了大量的研究。1956 年, 用甲醛和二甲胺與聚丙烯酰胺PAM反應, 研制出叔胺型改性聚丙烯酰胺PAM。利用羥甲基二甲胺和硫酸二甲酯與聚丙烯酰胺PAM反應, 制取陽離子聚丙烯酰胺CPAM。國內20世紀90年代才開始對聚丙烯酰胺的陽離子改性進行研究, 主要通過甲醛、還原氯丙烷和聚丙烯酰胺鏈上的胺基發生Mannich反應, 然后進行季銨化, 引入的季銨基團也大多是比較短的脂肪鏈。利用聚丙烯酰胺與甲醛和二甲胺發生Mannich反應, 生成叔胺型陽離子聚丙烯酰胺, 再與硫酸二甲酯或鹽酸反應生成陽離子聚丙烯酰胺, 并用該絮凝劑對幾種污水進行了混凝處理, 發現加藥后生成的絮體大, 沉降速度快, 處理后水清澈度高。利用聚丙烯酰胺和活性陽離子醚化劑( 2, 3-環氧丙基三甲基氯化銨) 為反應物, 制備了相對分子質量高、陽離子程度高的陽離子聚丙烯酰胺, 其對淤泥廢水有良好的絮凝性能。將環氧氯丙烷加成在聚丙烯酰胺的酰胺基上(曼尼希反應) ,然后在一定反應條件下用三甲胺使加成物季銨化,得到了不同陽離子度的一系列陽離子聚丙烯酰胺。
    聚丙烯酰胺PAM在堿性條件下通過霍夫曼降解反應可得到陽離子型的聚乙烯亞胺, 其也可看作是丙烯酰胺和乙亞胺的共聚物。另外, 聚丙烯酰胺PAM也可和肼反應獲得陽離子聚丙烯酰胺CPAM, 但其產品價格較高, 且有毒, 目前發展不快。利用霍夫曼酰胺降級反應對PAM進行陽離子化, 所得產品對造紙增干、增強有明顯的效果。采用二氰二胺對PAM進行改性,獲得了一種新型的陽離子聚丙烯酰胺CPAM, 它對印染廢水的活性艷紅X-33有良好的脫色絮凝作用, 其凈化效果可達99% 。通過對聚丙烯酰胺進行改性, 可以得到性能良好的陽離子絮凝劑, 其不僅有助于絮體的長大, 而且用于污染處理時, 還有利于改善水質。
    通過對聚丙烯酰胺的陽離子改性, 可以得到相對分子質量高、絮凝效果好、價廉的陽離子聚丙烯酰胺,但國內生產的改性CPAM陽離子形式單一，且產品存在存放時間短、Mannich 反應產生的CPAM 有毒等問題, 因此不能用于水處理領域。

本文關鍵詞為：聚丙烯酰胺,陽離子,改性,制備

相關新聞

• [18-07-09]我國聚丙烯酰胺生產及市場現狀分析
• [18-07-05]國外聚丙烯酰胺生產能力與消費
• [18-06-25]疏水締合聚丙烯酰胺共聚物的性能
• [18-06-14]聚丙烯酰胺的生產技術
• [18-06-06]我國聚丙烯酰胺的生產發展情況