1. 研究目的与意义
聚丙烯酸胺 (PAM) 是指丙烯酰胺 (AM) 的均聚物、丙烯酰胺与其他水溶性单体的共聚产物以及基于聚丙烯酰胺的衍生物。PAM作为一种能在水中溶解而形成溶液的高分子,具有性能优异、使用方便、环境友好等诸多优点,已成为当前高分子聚合物的研究热点,其在造纸、石油开采、冶金、采矿、纺织印染、国防、日用化工中发挥了重大作用。为了能够更好地适应现代造纸工业中的复杂湿部环境,研究出更为有效的助留助滤剂已成为一个必然趋势。
水包水交联兼疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺 (CHACPAM )乳液相对于溶液和胶体具有更高的聚合物有效含量,利于降低生产和运输成本;相对于反相乳液及微乳液,具有环境友好、安全性高和成本低的优点;相对于干粉,水包水乳液不需要干燥、粉碎等程序可直接使用,既不产生粉尘问题,又无需大型的溶解装置,具有明显的速溶和节能降耗的优势。
2. 国内外研究现状分析
70 年代以来,日、美、英、法等国家的阳离子型絮凝剂的研制开发出现了明显的增长趋势,并且已广泛用于石油开采、造纸、冶金、采矿、纺织印染、国防、日用化工、水处理等领域。近几年来,日、美等国家阳离子絮凝剂已占合成絮凝剂的总量的 60%,且每年仍以 10%以上的速度增长。
在国外已开发引用的阳离子型高分子絮凝剂中,阳离子聚丙烯酰胺(cpam)絮凝剂占重要的地位。阳离子型聚丙烯酰胺(cpam)因具有适用 ph 值范围广、受共存盐影响小,对水中带有负电荷微粒能起到电荷中和及吸附架桥作用而有效地絮凝、脱色,并能强化固液分离过程等优点,因而成为当前高分子絮凝剂的研究热点。cpam是通过对聚丙烯酰胺(pam)改性而得到的一种水溶性聚合物,因此在其分子的主链上带有大量的侧基酰胺基,酰胺基化学活性大,能与多种氢键的化合物结合,这个特点有利于合成具有不同性质的cpam衍生物,以满足各种特定条件的要求。
在我国水处理所使用的絮凝剂中,pam处于主要位置,其用量占其总量的一半。然而 cpam 的研究却起步较晚,并且只研究了由 dmc、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(dm)及二甲基二烯丙基氯化铵(dmdaac)与 am 共聚制备的 cpam,但这些 cpam 在性能上远不如 p(aetmac-am)。而且,至今达到工业化水平的很少。因此,我国在 cpam 方面的研究与国外研究水平的存在着明显差异。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
本课题拟采用分散聚合法制备高固含量、低粘度的chacpam水包水乳液,研究其在复杂造纸湿部条件下的助留助滤效果,主要包括chacpam用量(相对于绝干纤维) 、不同chacpam、搅拌速度、滤水速度、chacpam加入后的作用时间、硫酸铝用量、浆料ph值、打浆度以及水中盐浓度等因素对助留助滤效果影响的探讨。
计划安排:
4. 研究创新点
将合成的交联兼疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺水包水乳液运用于造纸湿部作为助留助滤剂,并优化其应用条件。该聚丙烯酰胺具有表观粘度小、固含量高、水溶性好、环境友好等特点,其空间网状结构使其具有高的抗剪切力,特殊的疏水缔合作用使其不受系统电荷特性的干扰,适用于高电导率、高车速等复杂湿部环境下。
