二甲基二烯丙基氯化铵共聚物合成条件对其絮凝特性的影响

第44卷，第3期2018年6月安黴化工ANHUICHEMICALINDUSTRYV〇1.44，No.3Jun.201863二甲基二烯丙基氯化铵共聚物合成条件对其絮凝特性的影响刘灝#黄家榜u，孔殿超，张静(1.合肥东方美捷分子材料技术有限公司，安徽合肥230001;2.污水净化与生态修复材料安徽省重点实验室，安徽合肥230088)摘要:摘要:通过改变二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC-(DMDAAC-与丙烯酰胺(AM-(AM-共聚反应的原料投加比、反应时间、反应温度及引发剂用量，制得不同性状的共聚产物(PDA)(PDA)，使用高岭土悬浊液对产物絮凝性能进行了考查。结果表明:在0.07;0.07;的过硫酸钠引发下，50<50<条件下反应4h4h得到的共聚物PDAPDA絮凝除浊性能最佳;同等用量的PDAPDA比二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PDMDAAC)(PDMDAAC)具有更优的絮凝除浊效果;PDA;PDA与无机絮凝剂硫酸铝联合使用时，硫酸铝可显著提升PDAPDA的絮凝除浊效果。本研究有利于系统认识DMDAACDMDAAC型有机高分子材料的混凝特性，为其在水处理工程中的应用提供理论依据。关键词:关键词:二甲基二烯丙基氯化铵;丙烯酰胺;絮凝;浊度doi：10.3969/j.issn.1008-553X.2018.03.020：10.3969/j.issn.1008-553X.2018.03.020中图分类号:TQ314.253文献标识码:A文章编号：1008-553X(2018)03-0063-04中图分类号:TQ314.253文献标识码:A文章编号：1008-553X(2018)03-0063-04絮凝剂可有效去除废水中的悬浮物、胶体及部分溶解性有机物质，是目前废水处理工程中常用的处理药剂。絮凝剂按化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。常用的无机絮凝剂包括铁制剂系列(硫酸铁、三氯化铁等)和铝制剂系列(如明矾、硫酸铝等)J1K。铁盐和铝盐作为水处理絮凝剂使用时，具有反应速度快、价格低廉等优点，但其絮凝效果易受废水水质特征(如PH、C1-1及S2-浓度等因素)影响，且存在投药量大、污泥产量多、后处理成本高等问题。与无机絮凝剂相比，有机絮凝剂具有适用范围广、投药量少、产生污泥量少、后处理简单等优势[2-3]。二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC)与丙烯酰胺(AM)共聚物PDA是一种强阳离子型高分子聚合物1作为絮凝剂用于水处理时,不仅可发挥“电中和”作用，还有“吸附架桥”作用，其水溶性好、电荷密度高，絮凝效果好[5]。不同投料比、反应时间、反应温度及引发剂用量下的PDA共聚产物的性质差异较大，其絮凝除浊作用亦不相同。本文从此角度出发，探究了PDA的合成条件与产物絮凝除浊性能的关系，以期获得具有最优絮凝效果的共聚产物。研究表明，无机絮凝剂和有机絮凝剂复配使用，可取长补短，起到降本增效的作用，因此本文亦对PDA共聚产物与无机絮凝剂联合使用时的絮凝除浊性能进行了考查。1材料与方法材料与方法1.1仪器与试剂1.1仪器与试剂XZ-0101浊度测试仪(上海海恒机电仪表）;恒温磁力搅拌器(雷磁）;HH-S2数显恒温水浴锅（合肥三元化玻有限公司）;500mL三口圆底烧瓶;温度计。二甲基二烯丙基氯化铵(60;水溶液，国药集团化学试剂有限公司）;丙烯酰胺(分析纯，国药集团化学试剂有限公司）;聚二甲基二烯丙基氯化铵(实验室合成）；过硫酸钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）;链终止剂B;高岭土。1.2PDA共聚物的合成1.2PDA共聚物的合成将200mLDMDAAC溶液置于三口烧瓶中，氮气保护下加人一定量过硫酸钠溶液，搅拌5min后缓慢滴加AM水溶液，控制温度反应一定时间后加人链终止剂B终止反应，5min后加入200mL蒸馏水冷却至室温，得到试验产物PDA。1.3除浊试验1.3除浊试验称取计量的高岭土，用蒸馏水配成剩余浊度约为50~55NTU的模拟废水，测定加人絮凝剂前后的水样剩余浊度，按下式计算除浊率；除浊率=原水浊度原if水浊度xl00;2结果与讨论结果与讨论2.1合成条件对PDA絮凝除浊性能的影响2.1合成条件对PDA絮凝除浊性能的影响本文在考查反应温度、反应物比例、反应时间对合成产物除浊效果的影响时，控制引发剂过硫酸钠用量为0.06;，以对浊度为50w55NTU的高岭土溶液的除浊率收稿日期%2018-01-03作者简介:刘灏(1988-)，男，毕业于宁夏大学，研究方向:应用化学，18656137990,694637955@qq.c〇m。64总第213期2018年第3期(第44卷)安徽化工由图分析可知，当单体浓度过高时，随着聚合反应的进行,体系粘度升高，反应热不易散出，体系温度急剧上升，容易发生爆聚^，得到的高分子量产物趋近于胶体，水溶性差，除浊效果减