阳离子型聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶的制备及其对废水中甲基橙的吸附性能研究

采用水溶液聚合法制备了阳离子型聚N-羟甲基丙烯酰胺水凝胶(CPNMA),并对其吸附废水中甲基橙(MO)的性能进行探究。利用SEM、FT-IR、TG及XPS对CPNMA进行表征。通过吸附动力学和吸附等温线模型拟合发现,在25℃下CPNMA对MO的吸附行为更符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,吸附平衡时间为960 min,理论最大吸附量为371.6 mg/g。分析了吸附温度和溶液pH对吸附效果的影响,结果表明,在吸附温度为35℃及溶液pH=6时CPNMA可以呈现出最佳的吸附效果。综合分析,CPNMA的吸附机理包括氢键、静电作用、范德华力、n-π相互作用、表面吸附和孔隙填充。

Poly-DMDAAC在彩喷纸涂层中的应用

探讨了实验室自制阳离子固着剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(PolyDMDAAC)对彩色喷墨打印纸涂料黏度(剪切黏度)、Zeta电位的影响,以及对彩色喷墨打印纸油墨吸收性、打印光密度、耐水性能的影响,并与其他阳离子固着剂进行对比。实验结果表明,自制的阳离子固着剂可以有效地提高涂层表面与油墨粒子的相互作用,从而提高喷墨打印图像的质量。

Poly-DMDAAC的合成及其在喷墨打印纸中的应用

应用实验室最佳实验方案,利用二步法合成了二烯丙基二甲基氯化铵,然后采用自由基溶液聚合法聚合生成聚二烯丙基二甲基氯化铵。将合成的聚二烯丙基二甲基氯化铵作为阳离子添加剂应用于彩色喷墨打印纸涂层中并测定成纸的各项性能。

阳离子季铵盐改性沸石对天然橡胶性能的影响

采用阳离子型季铵盐二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)对球磨后的天然沸石进行改性处理,将其等量替代部分炭黑后填充至天然橡胶(NR)中,制备天然沸石或改性沸石/NR复合材料,并对其进行结构表征和性能测试。通过离子交换反应,DMDAAC可以吸附在沸石表面,改变了沸石表面的化学性质,降低了沸石的极性,从而改善了沸石在NR中的分散效果,提升胶料的力学性能。结果表明,当替代量为5份时,硫化胶的抗拉强度可达28.6 MPa、撕裂强度为119.3 kN/m;阿克隆磨耗体积最小,为0.28 cm 3;抗屈挠疲劳效果最好,为31.5万次。当替代量为10份时,硫化胶的断裂伸长率可达491%,同时硫化胶还具有较高的抗湿滑性能和较小的滚动阻力。

PDMDAAC助凝PAC处理高浊度丙烯酸乳液废水

聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)助凝剂主要用于低浊度天然水体的除浊,而很少用于高浓度的生产废水处理,为此,采用PDMDAAC助凝聚合氯化铝(PAC)处理高浓度丙烯酸乳液废水,考察了PAC投加量、m(PDMDAAC)∶m(PAC)、初始pH、沉淀时间对PAC混凝效果的影响,并分析了PDMDAAC的助凝机理。结果表明,PDMDAAC助凝剂对高浓度丙烯酸乳液废水混凝的处理效果明显,可以高效地去除COD和浊度。其最优混凝条件:PAC投加量为350 mg/L,m(PDMDAAC)∶m(PAC)为2%、初始pH=7.0,沉降时间为20 min。在最优混凝条件下进行中试混凝实验,废水COD由11 396 mg/L降为417 mg/L,COD去除率达到96.3%,浊度由11 220 NTU降为39 NTU,浊度去除率达到99.6%。由激光粒度和SEM分析可知,PDMDAAC助凝PAC的絮体粒径为12.4μm,PDMDAAC助凝PAC的絮凝机理更趋向于吸附电中和作用,而吸附架桥作用较弱。

棉织物湿摩擦牢度提升剂的制备及应用

将液化二苯基甲烷二异氰酸酯与PEG先进行反应形成预聚体,再利用含有活性双键的烯丙基聚乙二醇进行封端,使其形成活性聚氨酯,继而引入阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵,在水溶液中通过滴加氧化还原剂,利用自由基反应打开双键形成支链、交联的高分子产品,探究反应温度、时间、反应物物质的量比对产品稳定性、耐温性、耐盐性、耐湿摩擦色牢度的影响,通过正交实验得到了优化的配比与工艺。

PAFS-PDMDAAC复合絮凝剂的除磷效果研究

针对生物除磷稳定性差、效果欠佳的问题，研发了PAFS—PDMDAAC复合絮凝剂，考察了复合絮凝剂中PDMDAAC的复合比、污水pH值及复合絮凝剂投量对除磷效果的影响。结果表明，将絮凝剂配成质量分数为10％的液体，在PDMDAAC复合比为5％、液体复合絮凝剂投量为1．6～2．4mL／L、污水pH值为7～13的优化条件下，对模拟废水中磷的去除率〉97％，除浊率〉99．40％。同时考察了在优化试验条件下复合絮凝剂对实际污水的除磷效果，结果表明，除磷率达98．42％，除浊率为98．53％，出水中磷浓度可达到国家一级排放标准。

二甲基二烯丙基氯化铵及其聚合物的红外光谱研究

对二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC)不同聚合度的均聚物和它与丙烯酰胺的共聚物进行了结构分析 ,讨论了红外光谱吸收峰随聚合物特性粘度、单体的质量分数变化的规律及原因。结果表明 ,在均聚物中 ,随粘度的升高 ,峰位分别为 1 2 6 2cm- 1 和 6 78cm- 1 处的碳氮键的伸缩与变形振动吸收峰增强 ;在共聚物中 ,当粘度不是很大时 ,粘度或单体的质量分数的升高都会使 3 0 1 7cm- 1 处碳氢键的伸缩振动吸收峰增强。

AIBA·2HCl-NaHSO_3引发下DMDAAC-AM共聚物的合成与表征

采用偶氮二异丁脒二盐酸盐(AIBA·2HCl)和NaHSO3(RH)组成的引发体系,研究了引发剂浓度、溶液的pH值、引发剂复配和加料方式等因素对二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)-丙烯酰胺(AM)共聚合反应规律的影响.结果表明:在30℃、nAM∶nDMDAAC=4∶1、ω(monomer)=30%和引发剂AIBA·2HCl-RH的浓度为1·0×10-4mol·L-1的条件下,pH=7·0时,DMDAAC-AM共聚物的特性黏数达11·56dl·g-1;pH=10·0时,特性黏数最高达13·60dl·g-1.采取连续加料方式,可获得阳离子度38·8%,特性黏数达11·61dl·g-1的共聚物.进一步测得该引发体系30℃下,聚合反应的表观活化能为33·25kJ·mol-1,单体的竞聚率为γAM=6·800,γDMDAAC=0·174.

淀粉/DMDAAC-AM接枝共聚物的合成及表征

以淀粉 (St)、二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC)、丙烯酰胺 (AM)为原料 ,采用 Fe2 + - H2 O2 氧化还原引发体系 ,合成了接枝共聚物。研究了单体浓度和单体配比等因素对接枝体系的接枝率、单体转化率、阳离子度等因素的影响 ,得到了 Fe2 + - H2 O2 -抗坏血酸引发淀粉接枝共聚反应的基本规律。采用红外光谱和核磁共振谱对接枝共聚物进行了结构分析。

氟碳改性聚丙烯酰胺的合成及絮凝性能评价

以甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为疏水单体、丙烯酰胺(AM)为主单体、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为阳离子单体,以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为复合引发剂,采用水溶液自由基共聚合法合成了氟碳型共聚物P(AM-DMDAAC-HFMA)。分别考察了反应温度、pH值、引发剂用量、疏水单体加入量等因素对P(AM-DMDAAC-HFMA)产率及其阳离子度的影响,同时考察了P(AM-DMDAAC-HFMA)的絮凝性能和对含油废水的除油效果。结果表明,在聚合温度55℃、聚合体系pH=7、引发剂(过硫酸钾和亚硫酸氢钠)用量为单体总质量的1.5%、m(AM)∶m(DMDAAC)∶m(HFMA)=68∶22∶10、总单体质量分数为28%的条件下,三元共聚物P(AM-DMDAAC-HFMA)的产率及其阳离子度最高,其对硅藻土悬浮液有较好的絮凝性能;在温度20℃、硅藻土悬浮液pH=7、P(AM-DMDAAC-HFMA)投加量10mg/L条件下,硅藻土悬浮液上清液透光率和絮凝时间分别为99.5%和10s。与聚丙烯酰胺(PAM)、实验室合成P(AM-DMDAAC)相比,P(AM-DMDAAC-HFMA)对含油废水具有优越的除油效果;当共聚物加入量为30mg/L、温度40℃、pH=10时,除油率达到95.2%。

阳离子型有机高分子絮凝剂的制备及性能研究

以有机膦酸作为酯化反应催化剂合成中间体甲基丙烯酸高碳醇酯,以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,采用氧化还原体系合成出一种阳离子型水溶性高分子絮凝剂(PAD-1),将其应用于含油废水处理的试验研究。试验结果表明:在PAD-1投加量为40 mg/L、pH值为7、废水温度为25℃的条件下,含油废水的浊度去除率达到96.5%。PAD-1是一种高效的絮凝剂,浊度去除率高,药品投加量少,具有不错的工业应用前景。

PAC-PDMDAAC有机-无机杂化絮凝剂的合成与表征

用过硫酸铵引发自由基聚合反应合成了聚合氯化铝(PAC)-聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)杂化絮凝剂。电导率和傅里叶变换红外光谱分析结果表明,PAC-PDMDAAC之间以共价键性质键合。扫描电镜照片显示杂化絮凝剂结构疏松,更易发挥吸附架桥作用。实验得到合成杂化絮凝剂的最佳条件为:单体用量为m(单体)/m(PAC)=30/100,引发剂质量分数为0.7%,反应温度60℃,反应时间为3h。絮凝实验结果表明,杂化型高分子絮凝剂在投药量为8 mg/L时,絮凝效果明显优于复配型或PAC单独使用时的絮凝效果,浊度去除率达99.06%。

原位制备季铵盐聚合物/纳米ZnO复合抗菌剂

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基丙烯酸(MAA)、烯丙基缩水甘油醚(AGE)、纳米ZnO为原料,通过原位法制备了聚二甲基二烯丙基氯化铵-甲基丙烯酸-烯丙基缩水甘油醚/纳米ZnO(PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO)复合材料,考察了纳米ZnO用量对复合材料性能的影响,通过FT-IR、XRD和TEM对其结构进行了表征,将其应用于棉织物整理中。结果表明:当纳米ZnO为0.8%时,PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO复合材料的稳定性最佳;复合材料中存在环氧基团以及纳米氧化锌的特征吸收峰,纳米ZnO在复合材料中具有良好的分散性;将其整理织物后,与原布相比,经10次标准洗涤织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率高达80%以上,对白色念珠菌的抗菌性可达75%以上,具有良好的耐洗牢度;经过整理后的织物断裂强力无影响。

AA/AMPS/DMDAAC共聚物钻井液降粘剂性能评价

对丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚物钻井液降粘剂在钻井液中的降粘性能进行了室内评价,并利用IR对共聚物进行了表征,借助热分析考察了共聚物的热稳定性。研究结果表明,该降粘剂可以显著降低钻井液的粘度和切力,加入0.5%降粘剂的淡水基浆,高温降粘率可以达到92.1%,并且具有较好的抑制性和抗盐、抗钙性能。

PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理

将自制聚硅酸铝铁(PSAF)与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)复配,制备了复合高分子絮凝剂PSAF-DMDAAC,并将其用于含铊废水的处理。表征结果显示:PSAF与DMDAAC先利用氢键形成聚合体后脱水,然后DMDAAC链上的烯基双键与PSAF中的聚铁、聚铝基团发生桥联反应,以配位键形式将基团引入DMDAAC链,形成一种新型复合絮凝剂。实验结果表明:复合絮凝剂制备的最优条件为(Al+Fe)与Si的摩尔比2∶1、Al与Fe的摩尔比1∶2、60%(w)DMDAAC溶液加入量0.8%(w);废水处理的最优条件为絮凝剂投加量0.8 g/L、废水pH 9.5、沉降时间10 min;在上述优化条件下,废水的色度、浊度、铊的去除率分别达到95.0%,96.4%,95.6%,处理后废水的色度、浊度、铊质量浓度分别为10度、6 NTU、13μg/L。

木质素磺酸盐两性高分子聚合物合成及应用

以木质素磺酸盐、丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,通过接枝共聚,制得木质素磺酸盐两性絮凝剂(LDA),得到了最佳合成工艺条件:反应温度50℃,共聚时间6h,固含量20%,引发剂质量分数0.1%,单体与木质素磺酸盐质量比4∶1,AM与DMDAAC质量比2∶1.产品LDA的特性黏度为635.2mL/g,接枝效率为99.2%,阳离子度为26.8%.利用红外、氢核磁共振和扫描电镜对其结构进行了表征.对4种污水进行絮凝处理,COD均达到排放标准,同时产品具有良好的耐温、耐盐性.

丙烯酰胺/丙烯酸/N,N-二烯丙基油酰胺/N,N-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物驱油剂的合成及其性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、N,N-二烯丙基油酰胺(DNDA)、N,N-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,合成了水溶性丙烯酰胺共聚物(PMADD)。利用FTIR、流变等方法分析了PMADD的结构,研究了PMADD的性能,并利用岩心驱替实验考察了PMADD对模拟原油的提高采收率能力。实验结果表明,合成PMADD适宜的条件为:m(AM)∶m(AA)∶m(DMDAAC)∶m(DNDA)=5∶5∶0.3∶0.04、聚合温度45℃、Na HSO3-(NH4)S2O8引发剂用量0.3%(w)(基于反应体系质量)、反应体系p H=7。PMADD具有良好的增黏、抗剪切、耐温、抗盐和耐老化性能。当PMADD的质量浓度为2 000mg/L时,其溶液的表观黏度为590.3 m Pa·s;在剪切速率为1 000 s-1时,其黏度保留率为7.0%;当Na Cl质量浓度为12 000 mg/L时,PMADD溶液的黏度保留率为23.7%。当模拟地层水的总矿化度为5 200 mg/L时,2 000 mg/L的PMADD溶液可提高模拟原油采收率12.64%。

壳聚糖-丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚物的辐射制备

采用γ-射线辐照法,以壳聚糖、丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料制备了壳聚糖-AM-DMDAAC接枝共聚物。考察了吸收剂量、单体AM与DMDAAC重量比、壳聚糖与总单体重量比、反应物浓度等因素对接枝共聚反应的影响。结果表明,随着吸收剂量的增大,接枝率和阳离子度上升,而接枝效率变化不大,吸收剂量为4 k Gy时最佳,接枝率、接枝效率和阳离子度分别为210.9%、96.1%和26.9%;接枝率和接枝效率随着AM与DMDAAC重量比的增加而提高,当AM与DMDAAC重量比为7:3时达到最大值,分别为182.6%和98.8%;随着壳聚糖与总单体重量比的降低,接枝率、接枝效率和阳离子度逐渐增加,当壳聚糖与总单体重量比为3:8时,其值分别为182.5%、94.9%和25.5%,接枝效果最好;接枝率、接枝效率和阳离子度随着反应物浓度的降低先上升后降低,醋酸最佳用量为100 m L。

降解淀粉/DMDAAC-AM接枝共聚物复鞣剂的合成及应用

酶降解淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)在引发剂(NH4)2S2O8(APS)作用下进行了接枝共聚合反应,制得阳离子型淀粉复鞣剂。第一步酶降解条件为m(蒸馏水)∶m(淀粉)∶m(α 淀粉酶)=180∶20∶0 2,在60℃降解1h。第二步接枝聚合反应条件为m(DMDAAC)∶m(AM)∶m(APS)=40∶20∶1 5,在75℃保温反应2h。接枝共聚物的接枝率及接枝效率分别为150%和78%,单体转化率及阳离子度分别为98 5%和37%,复鞣革对于染料及加脂剂的吸收率分别为97 3%和96 2%,用红外光谱(FTIR)对复鞣剂的结构进行了表征。