粉状PDMDAAC制备工艺条件的初探(2)
1.7 本论文的研究内容和研究意义 5
2 实验原理 6
2.1 PDMDAAC的聚合机理 6
2.1.1 链引发阶段 6
2.1.2 链增长阶段 6
2.1.3 链终止阶段 6
2.2 干燥原理 7
2.3 交联反应原理 7
2.4 高聚物溶解原理 8
3 方案设计 9
4 实验部分 10
4.1 实验药品和仪器 10
4.2 实验步骤 11
4.2.1 原料的制备 11
4.2.2 干燥 12
5 实验结果与分析 13
5.1 原料的制备 13
5.2 干燥实验 13
5.2.1 干燥操作程序实验 13
5.2.2 单因素探索实验 14
5.2.3 最佳工艺条件下的重复验证实验 17
5.3 系列化特征黏度PDMDAAC干粉的制备 18
5.4 结果分析讨论 18
结 论 19
致 谢 20
参考文献21
1 引言
1.1 二甲基二烯丙基氯化铵质
二甲基二烯丙基氯化铵( Dimethyl dially lammonium Chloride，简称DMDAAC) 作为一种十分有价值的阳离子单体，分子中含有双键，使其可以发生聚合反应，其共聚物及均聚物具有正电荷密度高、阳离子结构单元稳定、水溶性良好、相对分子质量易于控制、无毒高效等优点，广泛在污水处理、纺织、造纸、印染、日用品化工等领域中得到应用[1]。
1.2 聚二甲基二烯丙基氯化铵
聚二甲基二烯丙基氯化铵( Poly dimethyl dially lammonium Chloride，简称PDMDAAC)是白色粉末，容易吸水，易溶于水、冰醋酸和甲醇，产品一般为水溶液，干燥后会发黄。分子中含有吡咯环，在3 , 4 位用—CH2—CH2—连接。据文献报道，聚二甲基二烯丙基氯化铵在53.3～130 ℃由于失水发生失重；130～200℃文持不变；200～310℃由于热分解失重41.4 %。分子量为3.3 ×104 的PDMDAAC玻璃化的温度为8 ℃。二甲基二烯丙基氯化铵水溶液的黏度行为具有显著的聚电解质效应。其特征黏度随着外加盐浓度的增加而下降，而当NaCl 浓度大于1M时，特征黏度随外加盐浓度的变化较小，特征黏度越低，分子质量就越小[2]。
1.3 DMDAAC聚合物的应用
DMDAAC的聚合物是一种水溶性阳离子型高分子化合物，广泛应用于造纸纺织、日用化工品、印染、污水处理、采矿等领域[3]。
1.3.1 钻井液处理剂
DMDAAC 的共聚物作为阳离子型聚合物，因其良好的抗盐抗温性能可以用作深井和超深井的降滤失剂。如将DMDAAC和丙烯酰胺（AM）的共聚物加入到钻井液后，滤失量降低率在淡水和盐水中分别为39.3%和82.4%［4］。此外，DMDAAC 的聚合物也是一种良好的钻井液处理剂。它通过静电作用吸附黏土颗粒从而降低黏土颗粒的水化膨胀。由于共聚物中的阳离子基团具有中和黏土表面负电荷、增强聚合物的包被作用等特点，DMDAAC 的聚合物可以使黏土层结合得更加紧密，降低滤失量。
1.3.2 废水处理剂
DMDAAC 的聚合物是一种絮凝效果较强的高分子絮凝剂，可以与其他无机混凝剂或助凝剂制备多元高效复合絮凝剂，进一步提高絮凝效果。研究表明，DMDAAC、AM 以及羧甲基淀粉的接枝共聚物絮体沉降速度快，形成较快，对油田废水处理效果良好。其浊度去除率、COD 去除率和油度去除率分别为99.7%、92.4% 和99.8%［5］。相比较PAM和壳聚糖-AM而言，该接枝共聚物的电荷密度更高，吸附架桥能力更好，絮凝效果更为显著［6］。