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(yùn)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(shí)間在5到6個(gè)小時(shí)的反應(yīng)條件時(shí)，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(diǎn)是生產(chǎn)工藝成熟，操作方便，工藝安全，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);缺點(diǎn)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(shí)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(gè)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(jià)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(gè)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。