两性型高分子絮凝脱色剂PAM_AMPS_DMDAAC的合成与表征_程建华

SynthesisandcharacterizationofamphiphilicorganicpolymericflocculentdecoloringagentPAM/AMPS/DMDAACChengJianhua，ChenShengying（CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510641，China）两性型高分子絮凝脱色剂PAM/AMPS/DMDAAC的合成与表征程建华，陈晟颖（华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510641）［摘要］以非离子单体丙烯酰胺（AM）、阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为原料，以过硫酸铵、亚硫酸钠、2，2’-偶氮二异丁基脒二盐酸盐为引发剂，合成了絮凝剂产品PAM/AMPS/DMDAAC。在单体质量分数为10%的条件下，得到了最佳的合成工艺为：m（AM）∶m（DMDAAC）∶m（AMPS）=7∶2∶1，反应温度为45℃，偶氮引发剂2，2’-偶氮二异丁基脒二盐酸盐用量为溶液质量分数的0.006%，过硫酸铵用量为溶液质量分数的0.004%，亚硫酸氢钠用量为溶液质量分数的0.002%；对PAM/AMPS/DMDAAC的结构进行红外光谱和透射电镜表征，表明PAM/AMPS/DMDAAC链节上含有季铵盐和磺酸盐基团，分子呈现长链结构，分子链刚性好，交联现象少。［关键词］两性絮凝剂；絮凝；脱色［中图分类号］TQ314.253［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2009）12-0031-04Abstract：AnovelamphotericterpolymerPAM/AMPS/DMDAAChasbeensynthesizedwithacrylamide（AM），2-acrylamido-2-methyl-propanesulfonate（AMPS）anddimethydiallylammoniumchloride（DMDAAC）inaqueoussolution，usingacomplexinitiatorsconsistingofoxidation-reductioninitiatorandazoinitiator.Whenthemonomermassratiois10%，thebestsyntheticconditionsobtainedarem（AM）∶m（DMDAAC）∶m（AMPS）=7∶2∶1，reactiontemperature45℃，reactioninitiatorof2，2’-azobis〔2-（2-imidazolin-2-yl）propane〕concentration0.006%，ammoniumpersulfate0.004%，andhydrosulfiteammoniumpersulfate0.002%.ThePAM/AMPS/DMDAACischaracterizedbyFT-IRandconfirmedthatithasquaternaryammoniumgroup，sulfonategroup，andamidegroup.Themolecularstructureappearslong-chain，inflexibleandlittlecrosslinkage.Keywords：amphiphilicflocculant；flocculation；decoloration絮凝法是常用、最简便的水处理方法之一。絮凝法水处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能，因此絮凝剂是絮凝法水处理技术的核心〔1〕。两性高分子絮凝剂是指在同一高分子链上含正、负两种电荷基团的聚电解质产品。它既具有单独阳离子型絮凝剂的特性，又具有阴离子型絮凝剂的特性，可在大范围pH内使用等优点〔2〕，综合性能优于阳离子型絮凝剂〔3〕，比较适宜处理其他絮凝剂难以处理的情况，特别是对水溶性染料废水脱色方面，具有很好的效果，因此该类絮凝剂的开发已成为研究热点〔4-5〕。笔者采用水溶液自由基三元共聚合方法，以非离子单体丙烯酰胺（AM）、阴离子单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为原料，以过硫酸铵（APS）-亚硫酸钠（Na2SO3）为氧化-还原引发剂，以第29卷第12期2009年12月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．12Dec.，200931——工业水处理2009－12，29（12）2，2’-偶氮二异丁基脒二盐酸盐为水溶性偶氮引发剂，合成PAM/AMPS/DMDAAC两性高分子絮凝脱色剂。1试验部分