一种水溶性阳离子絮凝剂合成盐在水溶液中分散聚合的解决方案.doc
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一种水溶性阳离子絮凝剂合成盐在水溶液中分散聚合的解决方案(完整版)实用资料(可以直接使用,可编辑完整版实用资料,欢迎下载)一种水溶性阳离子絮凝剂在水分散聚合盐中的合成方案摘要一种水溶性阳离子絮凝剂,丙烯酰胺(AM)和乙酰汞基羟基丙烷(AMHP)共聚,分散在水溶液中通过硫酸铵((NH4)2SO4)的溶液进行聚合。聚合引发剂过硫酸钾(KPS),作为稳定剂的聚三甲基氯化铵阳离子电解质(PDMC)。对所得的共聚物进行了表征傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征,核磁共振(NMR)谱图表征,胶体滴定法和光学显微镜表征。它的絮凝性能进行了评价,0.25wt%的高岭土悬浮液罐使用标准测试。絮凝剂在不同的剂量的上清液Zeta电位同时进行测定。结果表明在聚丙烯酰胺作为絮凝剂商业共聚物的优越性。1.简介絮凝是一种水和废水处理的效率和成本效益的方法。絮凝剂分为两大类,即无机絮凝剂和有机絮凝剂的分类。无机絮凝剂通常是如铝或铁的多价金属盐类。与有机絮凝剂相比,他们有更大的剂量,例如,较大的污泥量和pH敏感性等缺点。另一方面,合成有机聚合物具有一定的优势,如惰性,对pH值的变化,大团结和灵活的定制能力絮体的形成。在有机高分子絮凝剂,阳离子在现在又更好的絮凝能力,因为他们可以通过两个桥接和电荷中效率。水溶性阳离子型絮凝剂,可通过溶液聚合制备,乳液聚合,微乳液聚合。然而,在这些过程中的一些缺点。为了生产与溶液聚合方法具有较高的分子量聚合物,单体浓度将超过10wt%的保留。这将导致一种凝胶状和交联聚合物,难以运输,易溶于水。乳液聚合可能造成环境污染的问题,因为这个过程需要大量的有机溶剂。类似于乳液聚合,微乳液聚合也有优缺点,在工作环境的安全问题,因为矿物油为分散介质。此外,易燃性的产品和昂贵的有机溶剂的使用,是浪费的水型乳化油聚合工艺的缺点。分散聚合是一个有吸引力的替代生产过程,其中的一个步骤是微米级粒子聚合。有机介质中的分散聚合和疏水聚合物已被广泛研究。然而,迄今为止的分散型阳离子水溶聚合中聚合介质的信息仍然有限。在目前的工作中,一种新型的水溶型阳离子絮凝剂是由丙烯酰胺(AM)和阳离子单体AMHP合成的,用硫酸铵水溶液做分散聚合的分散剂的方法为解决方案。此过程中所形成的阳离子丙烯酰胺共聚物(CPAM)用一下方法表征:采用傅立叶变换红外光谱(FTIR),核磁共振(NMR)光谱,特性黏数,胶体滴定法和光学显微镜。它的絮凝能力进行了试验用高岭土悬浮液的烧杯试验方法(0.25wt%)的。2.材料和方法2.1材料环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC),过硫酸钾(KPS),氯化钠(NaCl),甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC),丙酮,乙醇和聚丙烯酰胺(PAM),平均相对分子质量3.0×106由上海化学试剂公司生产,都是分析纯,没有进一步纯化。聚乙烯硫化钾(PVSK,酯化度为98.6%)购自和光纯化学,日本。高岭土(6250目,2米),购自三河高岭土,中国。2.2溶液聚合聚合物稳定剂聚三甲基氯化铵(PDMC)的准备在水溶液中每五小时升高80±1℃。在整个实验中DMC的浓度保持在1.21mol/L。聚合之前,所有的解决办法,通过净化脱氧30分钟氮气。作为稳定剂,对PDMC特性粘度为1.2L/g,这是在1mol/L的氯化钠在30±0.2℃的毛细管粘度计测定的解决方案。对PDMC化学结构如图1.1所示。图1.1PDMC化学结构2.3合成的阳离子单体AMHPAMHP在水溶液中与AM和ETA共同聚合,在实验中,从ETA到AM的摩尔比为5/8。此外,在表征和测试所用的聚合物絮凝的合成中也是这个比例。所有的试剂加入到250mL三口瓶中,搅拌器和温度计装备。反应被允许继续在55±1℃,5h至ETA被消耗。反应程度,通过测量了反应后环氧值的变化来测定反应进行程度。后来,测量溶液的体积,被关进一个密封的玻璃试剂瓶移动后续使用。2.4阳离子聚丙烯酰胺的共聚物表征CAMP的红外光使谱用溴化钾光盘技术共录得-红外(FTIR)光谱仪(麦格纳红外750,NicoletInstrument公司,美国)。其烘干共聚物样品经核磁共振光谱获得的氧化氘,核磁共振光谱仪(重水)。共聚物的固有粘度是衡量在1mol/L的氯化钠水溶液在30±0.2℃,用毛细管粘度计测得其粘度。它的电荷密度用胶体滴定法测定,而颗粒大小采用图像分析系统,数码光学显微镜(BX41,奥林巴斯公司,日本,图像亲Express4.0中,媒体控制论公司,美国)。2.5烧杯实验CPAM的絮凝共聚物和聚丙烯酰胺(PAM)的能力进行了评估使用的高岭土悬浮液质量分数为0.25%。在溶液中形成的絮凝剂分别加入500毫升的高岭土悬浮液。立即激起的悬浮液在100/分钟转速恒定速度,并在10分钟40转慢搅拌之