梳形聚合物聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯—丙烯酰胺的合成與性能.pdf

1、陽(yáng)離子高分子絮凝劑是近年發(fā)展起來(lái)的用于強(qiáng)化常規(guī)絮凝處理技術(shù)的藥劑，已廣泛用于工業(yè)廢水、生活污水處理及飲用水制備等領(lǐng)域。目前常用的二甲基二烯丙基氯化銨的共聚物(PDM-AM)具有無(wú)規(guī)則線(xiàn)性分子結(jié)構(gòu)，電荷隨機(jī)分布在分子鏈上，局部的電荷密度較低，影響處理效果。
　　 梳形聚合物--聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯/丙烯酰胺聚合物(QPDMAEMA-AM)是一種特殊的接枝聚合物，由一條聚合物主鏈和多條與之通過(guò)共價(jià)鍵相連的支鏈組成。與其他陽(yáng)離子聚

2、丙烯酰胺類(lèi)水溶性高分子化合物相比，分子中所有側(cè)鏈等長(zhǎng)，陽(yáng)離子單元結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；電荷集中分布在梳齒上，局部電荷密度較高；水溶性好，pH適用范圍廣，絮凝能力強(qiáng)；且用量少、無(wú)毒以及不污染環(huán)境等。
　　 本論文以甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DMAEMA)為原料，2-溴代異丁酸烯丙酯(ABIB)為引發(fā)劑，1，1，4，7，10，10-六甲基三亞乙基四胺(HMTETA)和溴化亞銅為配位體，采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)方法合成了帶有末端活性基團(tuán)的

3、大分子單體PDMAEMA。將大分子單體PDMAEMA在保留活性基團(tuán)的條件下季銨化形成高分子季銨鹽，再與丙烯酰胺共聚，制備了具有梳形結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子型高分子絮凝劑QPDMAEMA-AM共聚物。采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和H1-核磁共振譜(H1-NMR)對(duì)大分子單體和梳型聚合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果與預(yù)期相符。研究了反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)率及物化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明：
　　 (1)大分子單體的合成對(duì)反應(yīng)溫度要求不是很苛刻，在較溫和的條件下即夠

4、實(shí)現(xiàn)反應(yīng)。
　　 (2)大分子單體PDMAEMA具有明顯的表面活性的特征，CMC為0.001g/L，對(duì)應(yīng)的表面張力為54mN/m。
　　 (3)隨著QPDMAEMA和AM單體比例增大，陽(yáng)離子轉(zhuǎn)化率呈下降趨勢(shì)。
　　 研究了QPDMAEMA-AM在不同條件下對(duì)二氧化鈦模擬廢水的絮凝性能，另外，用極化曲線(xiàn)法、電化學(xué)阻抗法(EIS)研究了其于1mol·L-1鹽酸溶液中對(duì)碳鋼的緩蝕作用，用SEM觀(guān)察了添加聚合物前后碳鋼表

5、面的腐蝕形態(tài)貌。結(jié)果表明：
　　 (1)梳型陽(yáng)離子QPDMAEMA-AM共聚物在20～70℃范圍內(nèi)的熱穩(wěn)定性較好。在一定范圍內(nèi)，絮凝劑的絮凝效果隨著陽(yáng)離子度的增加而提高，但當(dāng)陽(yáng)離子度大于9.8％后，絮凝效果反而逐漸降低。因此確定聚合物的適宜陽(yáng)離子度為9.8％左右。
　　 (2)與無(wú)規(guī)線(xiàn)性結(jié)構(gòu)陽(yáng)離子絮凝劑以及市場(chǎng)銷(xiāo)售絮凝絮凝劑進(jìn)行比較，合成產(chǎn)品的絮凝性能優(yōu)良，對(duì)二氧化鈦懸浮液絮凝效果明顯，用量少，具有一定的抗溫抗鹽性能。<