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聚两性电解质由于其结构的特殊性,能够在石油开采、水处理、生物医药和涂料等行业得到广泛的应用。在石油开采领域,目前广泛使用的聚丙烯酰胺类聚合物尚不能满足高盐条件下提高石油采收率的要求;此外,与传统无机絮凝剂和聚电解质相比,聚两性电解质絮凝剂具有更好的絮凝效果。因此,新型聚两性电解质的研究与开发具有十分重要的意义。 本文采用N,N-二甲基-1,3-丙二胺(DMAPA)与马来酸酐(MA)为原料制备了反应型单体N-(3-二甲氨基丙基)马来酰胺酸(DMAPMA);以DMAPMA和丙烯酸羟乙酯(HEA)为单体,通过水溶液聚合制备了N-(3-二甲氨基丙基)马来酰胺酸-丙烯酸羟乙酯共聚物P(DMAPMA-co-HEA);再以氯乙酸作为季铵化试剂制备了新型聚两性电解质氯乙酸季铵化N-(3-二甲氨基丙基)马来酰胺酸-丙烯酸羟乙酯共聚物P(DMAPMA-co-HEA)-CA。研究了温度、溶剂及反应物加入方式对合成DMAPMA的影响,探讨了引发剂种类及用量、反应温度及反应体系pH对制备P(DMAPMA-co-HEA)的影响以及不同单体投料比与P(DMAPMA-co-HEA)热稳定性以及玻璃化转变温度的关系,考察了季铵化反应温度、氯乙酸的用量及反应体系pH对合成P(DMAPMA-co-HEA)-CA的作用,通过控制季铵化反应时间得到了季铵化程度分别为10%、20%及40%的聚两性电解质。利用FTIR、1H-NMR及元素分析对各步产物结构进行了分析与表征。 采用滴定法探讨了P(DMAPMA-co-HEA)-CA的季铵化度与等电点的关系,考察了P(DMAPMA-co-HEA)-CA40在不同pH、不同小分子电解质和不同温度水溶液中的粘度行为。通过研究P(DMAPMA-co-HEA)-CA40在不同离子强度氯化钠溶液中的粘度性质,发现其表现出明显的反聚电解质效应,表明聚两性电解质P(DMAPMA-co-HEA)-CA40具有良好的抗盐性能。 以高岭土悬浮液作为模拟废水考察P(DMAPMA-co-HEA)-CA的絮凝行为,比较了不同阳离子度、不同用量及不同pH条件下P(DMAPMA-co-HEA)-CA对絮凝效果的影响,证明P(DMAPMA-co-HEA)-CA在很广的pH范围内都具有较好的絮凝性能。通过研究P(DMAPMA-co-HEA)-CA40在含氯化钠高岭土悬浮液中的絮凝性能,发现其在含盐废水中依旧日具有良好的絮凝效果。