1800万分子量阴离子聚丙烯酰胺城市污水处理专用产品
絮凝剂PAM阴离子聚丙烯酰胺带电电荷分布密度(离子度):絮凝剂PAM聚丙烯酰胺带电电荷分布的密度表示,在絮凝剂PAM聚丙烯酰胺使用量最少的情况下,获得最佳的絮凝效果所需要絮凝剂PAM聚丙烯酰胺所带的正电荷或者负电荷的数量。
电荷分布密度与污泥类型相关,市政污泥的电荷分布密度通常是污泥中有机物含量的函数,而有机物含量通常又与挥发份的含量有关,挥发份含量越高,则需要带电量越高的絮凝剂PAM聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺分子量(Mw):分子量的选择取决于脱水处理所用的设备的类型,同时分子量也表示了聚合物链的长度,对于离心机式的脱水处理设备;聚合物的分子量越大越好,因为在进行离心脱水处理过程中,絮团将受到一个很大的剪切力的作用。
对于过滤式的脱水处理设备:选择分子量较低到中等分子量之间的絮凝剂PAM阴离子聚丙烯酰胺就可以满足要求,同时可以得到一个良好的滤水功能。聚丙烯酰胺分子结构:絮凝剂PAM聚丙烯酰胺分子结构的选择取决于所要求的脱水性能。阳离子絮凝剂PAM聚丙烯酰胺的分子结构如下:线性结构:X当选择了正确的分子量时,利用线性结构的絮凝剂PAM聚丙烯酰胺进行脱水处理时,絮凝剂PAM聚丙烯酰胺的用量比较小,并且能够达到良好的脱水性能;支状结构:X用量中等,可以获得较好的脱水性能;交联网状结构:X使用量较大,但可获得特殊的滤水性能和抗剪切强度。
阴离子 聚丙烯酰胺聚合物单体类型:在合成絮凝剂PAM聚丙烯酰胺时所采用的单体类型也会影响絮凝剂PAM聚丙烯酰胺性能。通常使用两种不同的带正电的单体;ADAM-MECI:请参考《有机聚合物的制备》的说明:APTAC:对正电离子电荷的水解不敏感,有时对造纸工业中的脱墨污泥有比较好的处理效果。最常使用的阴离子单体式丙烯酸钠。高分子量速溶阳离子絮凝剂PAM聚丙烯酰胺的制备方法,包括以下步骤:将丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵加入到配料釜中充分混合,同时加入二氧化硅,然后加入有机酸及去离子水,使丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵之和的总浓度达到28%~40%,降温至0℃,调节pH值至1~5,完成配料;将配好的料转移至反应釜中,加入鏊合剂,链转移剂、氧化剂通氮气搅拌后,加入氧化剂和还原剂继续通氮气后停氮封口,绝热聚合反应1.5~2.5小时;打开反应釜,用压缩空气压出胶块,经造粒、干燥、粉碎、筛分得到成品。
由本方法制备的阴离子聚丙烯酰胺产品分子量高、水溶性好、溶解速度快。PAM聚丙烯酰胺可以通过它的酰胺基水解而转化为含有羧基的聚合物。这种聚合物和丙烯酰胺一丙烯酸纳共聚物的结构相似。所得产品叫部分水解的PAM聚丙烯酰胺。水解反应在中性介质中速率很低。因此一般在碱性溶液中进行,所用碱为Na2C03, NaOH等。水解体是一种很重要的阴离子型聚电解质。制备低水解度的阴离子PAM聚丙烯酰胺常用这种水解方法。PAM的工业生产常采用在丙烯酰胺聚合前的溶液中加进碱,或者在聚合后的PAM胶体中拌进碱制造部分水解的PAM聚丙烯酰胺。用这种方法很容易得到水解度为30%(摩尔)的阴离子聚丙烯酞胺产品。但要制备高水解度(特别是70%以上)阴离子PAM产品时,要用丙烯酰胺和丙烯酸钠共聚的方法。
聚丙烯酰胺絮凝剂在酸性条件下,水解速度较慢,产品部分地转化为亚酰胺而导致不能溶于水,应用价值不大。在PAM共聚物中,除丙烯酰胺单元水解外,其他共聚单体结构单元的水解也必须考虑。一类共聚单体为N-取代丙烯酰胺。N-烷基单取代或双取代会使丙烯酰胺链节耐水解性明显地得到改善,如N,N-甲基丙烯酰胺。但随碳数的增多,共聚物的亲水性下降。在取代侧基上引入亲水性的原子或基团,如醚氧基、羟基、羧基、磺酸基等,则可提高链节的亲水性,如AMPS、N-2-甲基丁酸丙烯酰胺、N-羟丙基酰胺、N-羟乙基醚乙基丙烯酰胺等。你测得AAEE聚合物在碱性条件下的水解速率比PAM聚丙烯酰胺慢得多;AMPS也已被证明在121℃具有较好的稳定性,只发生缓慢的水解,在中性及较长时间内仅由4%的水解。因此N-取代丙烯酰胺单体为提高丙烯酰胺类聚合物的耐水性提供了新的途径,也成为扩展丙烯酰胺聚合物的一个重要方向。然而取代基对耐水性的影响与其位置有关,当吸电子基团取代基位于烷基的a位上时,则会加速其水解过程,如N-羟甲基丙烯酰胺、N-氯甲基丙烯酰胺。基于(甲基)丙烯酰胺乙酯三甲基氯化铵单体的PAM共聚物是一类重要的阳离子絮凝剂PAM聚丙烯酰胺,其脂基的水解速率远较酰氨基的快得多。在PH值大于6的温和条件下就可以发生显著的水解,水解产物为丙烯酸结构单元。随水解的进行,该共聚物的阳离子度下降,并转变为两性聚合物,从而显著改变阳离子型聚合物水溶液的性质和应用性能,甚至发生分子内和分子间阴阳离子缔合而产生浑浊。研究表明,在PH值小于6时水解较缓慢,但在PH值大于6时水解速率明显加快,且随PH值增加和温度升高而加速。在无缓冲剂存在下反应液的PH值随水解会逐渐降低。数据表明,水解速率还依赖于阳离子度,随阳离子度的增加水解速率会变,阳离子单体的均聚物则较难水解。13C-NMR研究表明,在睡觉诶产物中存在酰亚胺结构,水解对阳离子度的依耐性与邻位酰氨基参与生成酰亚胺有关,但也有人认为水解后产生的羧基阴离子静电排斥作用降低了局部OH-浓度所致。