陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）制備方法

根據(jù)單體共聚法的制備工藝流程變化，又可將其進(jìn)一步以分為水溶液聚合法、模板聚合法、分散聚合法、反相(微)乳液聚合法、紫外光引發(fā)聚合法等。

2.1水溶液聚合法

水溶液聚合法是目前較為常用的CPAM制備方法，它將丙烯酰胺(AM)、陽離子單體、引發(fā)劑及其他聚合原料全部溶解于水中，并通過熱或光引發(fā)聚合反應(yīng)即可得到原始的膠狀產(chǎn)品，然后將其干燥粉碎造粒后即可得到便于運輸和使用的粉末狀產(chǎn)品。

胡瑞等將AM與DMC按照1:1的摩爾配比，使用水溶液聚合法聚合CPAM，當(dāng)復(fù)合引發(fā)劑質(zhì)量濃度為0.2‰，單體質(zhì)量濃度為35%，聚合溶液pH為5.5-6.5，尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為AM的1‰，乙二胺四乙酸二鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為AM的0.2‰，β-二甲胺基丙腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為AM的0.3‰，反應(yīng)時間在5到6個小時的反應(yīng)條件時，制得產(chǎn)品的特性黏數(shù)η達(dá)到13.95dL/g。

水溶液聚合法的優(yōu)點是生產(chǎn)工藝成熟，操作方便，工藝安全，現(xiàn)已實現(xiàn)規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);缺點是產(chǎn)品中AM殘留量高，聚合過程中易發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，使絮凝劑產(chǎn)品的溶解性變差，在聚合反應(yīng)及干粉造粒過程中均需要加熱，因此能耗較高。

2.2模板聚合法

模板聚合是指聚合時如果單體能沿著長分子鏈定向排列可以改變或控制聚合反應(yīng)規(guī)律，并把長分子鏈物質(zhì)的這種作用稱為模板效應(yīng)。目前關(guān)于模板聚合還沒有一個嚴(yán)格的定義，廣義上是指在聚合反應(yīng)體系中加入一種特殊的高分子物質(zhì)作為模板，在聚合過程中模板因含有特殊的化學(xué)基團(tuán)可通過化學(xué)鍵作用力如離子鍵、范德華力、氫鍵、共價鍵，或物理作用力如靜電作用等方式與反應(yīng)物或反應(yīng)過程中的中間物發(fā)生作用，從而改變聚合反應(yīng)規(guī)律，例如聚合反應(yīng)速率、單體競聚率、聚合物分子序列分布、單體鏈段長度及分子結(jié)構(gòu)等，最終達(dá)到改善聚合物性能的目的。所以模板聚合可視為模擬“生物復(fù)制”的化學(xué)過程，模板在這個過程中相當(dāng)于對聚合單體起到了“組裝”作用。選擇適宜的模板可使聚合反應(yīng)按照設(shè)想的規(guī)律和秩序進(jìn)行，從而獲得特定分子序列的高分子聚合物。