酸变性水包水型淀粉接枝聚丙烯酰胺的合成及性能研究

摘要

淀粉与丙烯酰胺进行接枝共聚得到的共聚物，不仅能够提高淀粉的使用价值，扩大淀粉的应用范围，而且能够改善合成高分子的性能，并大大降低成本。传统的淀粉接枝聚丙烯酰胺是用水溶液法或油包水法作为反应体系生成。水溶液聚丙烯酰胺固含量一般比较低，且相对分子质量不易控制，运输成本高；油包水乳液聚丙烯酰胺则是将水溶性聚丙烯酰胺分散在油（烃类）中，在使用时，造成了水系统和环境的污染。
　　 本文突破了传统的淀粉接枝产物在水溶液法或油包水法合成的套路，采用的水包水反应体系制备淀粉接枝聚丙烯酰胺，既具备了水溶液法溶解快、油包水法产率高的优点，又回避了水溶液法固含量低、油包水法污染环境的缺点。
　　 研究了淀粉进行无机酸酸化处理时无机酸的浓度对最终产物的产率、溶解时间的影响，改进了酸化淀粉的方法。
　　 研究了使用酸变性水包水型淀粉接枝聚丙烯酰胺和无机絮凝剂及表面活性剂复配处理焦化废水。
　　 通过红外吸收光谱以及扫描电镜鉴定接枝反应成功。鉴定其为水包水乳液：使用BK-POL偏光显微镜鉴定其粒径尺寸大小在0.1-10μm范围内，属于乳液；通过红外光谱鉴定其为水包水型。
　　 经过正交试验后，得出最佳配方为硫酸质量浓度为10％、反应温度40℃、引发剂量为0.0237g、单体质量为4g，按照此配方得出的产物产率达到了98.56％，溶解时间为4min，支链分子量约为3.10×106。在处理400mL、COD为263.3㎎·L-1、吸光度为0.257、悬浮物质量为0.1523g的废水样后，其COD下降为101.2㎎/L、吸光度为0.013、悬浮物质量为0.016g，絮凝效果很明显。