陽(yáng)離子聚丙烯酰胺

　　陽(yáng)離子聚丙烯酰胺是近幾年發(fā)展最快的品種，在西方發(fā)達國家其年增長(cháng)率為5～10%，已占聚丙烯酰胺總產(chǎn)量的60%以上。我國的情況比較特殊，陰離子聚丙烯酰胺占總產(chǎn)量的90%以上，主要用于石油開(kāi)采，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺產(chǎn)量很小而且生產(chǎn)企業(yè)規模也很小，幾乎沒(méi)有形成一定規模的生產(chǎn)裝置。隨著(zhù)水處理行業(yè)的飛速發(fā)展，對陽(yáng)離子聚丙烯酰胺需求高速增長(cháng)，相信國內陽(yáng)離子聚丙烯酰胺將會(huì )在近幾年有一個(gè)較大的發(fā)展。

　　陽(yáng)離子聚丙烯酰胺主要包括以下三種：低分子量聚胺類(lèi)、丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚類(lèi)和非離子聚丙烯酰胺改性類(lèi)。聚胺類(lèi)包括聚乙烯亞胺、聚乙烯咪唑啉、胺—表氯醇縮合物及其改進(jìn)產(chǎn)品，這類(lèi)產(chǎn)品電荷密度高但分子量低，主要用于功能性造紙添加劑、石油開(kāi)采和化妝品等行業(yè)，很少用于污泥脫水。丙烯酰胺與陽(yáng)離子單體共聚類(lèi)陽(yáng)離子聚合物產(chǎn)量最大，陽(yáng)離子單體主要指（甲基）丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DMC）和二甲基二烯丙基氯化胺（DMDAC），其中P（AM—DMC）產(chǎn)品分子量較高，陽(yáng)離子度0～100%之間可調，粉狀陽(yáng)離子聚丙烯酰胺幾乎全部屬于此類(lèi)結構，我國用于污泥脫水的粉狀陽(yáng)離子聚丙烯酰胺亦屬于此類(lèi)，產(chǎn)品分子量400～600萬(wàn)，陽(yáng)離子度30～50%，其主要問(wèn)題在于DMC需要進(jìn)口，價(jià)格昂貴，導致生產(chǎn)成本較高。對于P（AM—DMDAC）而言，由于DMDAC單體空間位阻較大，聚合活性差，很難制備分子量和陽(yáng)離子度都令人滿(mǎn)意的產(chǎn)品，所以用于污泥脫水的不多，而且DMDAC吸水性極強，該類(lèi)產(chǎn)品通常為液狀。非離子聚丙烯酰胺的酰胺基可與多種試劑反應，其中與甲醛二甲胺反應可生成叔胺結構聚合物，進(jìn)一步季胺化生成季胺鹽。由于聚丙烯酰胺水溶液的粘度非常大，通常600～800萬(wàn)分子量時(shí)2%濃度已很粘稠，這就給水溶液反應帶來(lái)困難，由于PAM濃度很低，導致陽(yáng)離子度通常不會(huì )超過(guò)10%且殘余甲醛濃度較高。對于污泥中有機質(zhì)含量不高的縣級污水處理廠(chǎng)而言，低成本的非離子聚丙烯酰胺Mannich變性產(chǎn)品是適用的。