两性离子聚丙烯酰胺的合成
两性离子聚丙烯酰胺是近年来才出现的一种新型聚合物,现在国内还没有投入大规模工业生产。目前两性离子聚丙烯酰胺常见的合成路线有:
1.大分子的侧基改性法,以合成的阴离子聚丙烯酰胺为原料,通过对酰胺基的改性制得两性离子聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺先通过水解得阴离子基团,然后再经曼尼其(Mannich)反应得阳离子基团。李万捷等曾用碳酸钠水解PAM得阴离子聚丙烯酰胺,再经Mannich改性制得含有羟基和胺甲基的两性聚丙烯酰胺。所得产品用于处理炼钢污水厂综合废水、毛纺厂废水以及硫酸铝矿浆除杂均具有明显的效果。或者阴离子单体与丙烯酰胺共聚,其中聚物再经Mannich反应制得两性聚丙烯酰胺。刘丹凤等采用此路线,以AM/丙烯酸(AA)的共聚物水溶液,经Mannich反应制得胺化度为42.5%的两性聚丙烯酰胺。
2.接枝聚合,以天然高分子为原料,经接枝共聚合成两性聚丙烯酰胺。张黎明等以自由基溶液聚合法用羟甲基纤维素及其钠盐货淀粉与AM/二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)制备两性接枝共聚物。王杰等以天然植物粉F691为原料,通过羟甲基化、与AM接枝共聚合Mannich三步反应合成天然改性絮凝剂(CGAAC),该絮凝剂对造纸混合污泥有较佳的絮凝脱水效果。通过接枝聚合得到的两性离子聚丙烯酰胺,虽然价格低廉,易生物降解,但仍存在产物的结构不易控制,产物相对分子质量较低等问题。
3.阴、阳离子单体的公务,是由两种或两种以上带有阴、阳离子基团的烯类单体共聚得到,制备两性聚丙烯酰胺多采用此法。聚合物的电荷密度、阴阳离子度高低均可通过改变单体投加量来实现。高华星等人研究出了两性聚电解质絮凝剂的合成方法,两性聚电解质絮凝剂特性粘数的影响因素。叶林等人采用自由基共聚合反应制备了水溶性丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)/2-甲基丙烯酰胺氧乙基-二甲基十二烷基溴化铵(DMDA)疏水两性共聚物。对共聚物稀溶液性质及聚合物组成,聚合物浓度、电解质浓度、温度、剪切速率等因素对共聚物溶液性能的影响进行了研究。结果表明,由于在同一聚合物中引入了疏水结构及两性离子结构,这类疏水两性聚合物表现出较好的耐温抗盐等性能。
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