目前，復(fù)合型聚丙烯酰胺類產(chǎn)品的研究應(yīng)用大多集中在固液分離和三次采油領(lǐng)域。前者通常用作絮凝劑或助留劑，如水處理、選礦、造紙助留等行業(yè)。工業(yè)上聚丙烯酰胺類產(chǎn)品通常采用溶液法制得，溶液法制各的不足在于聚合單體濃度低，水溶液法制備的聚丙烯酰胺類產(chǎn)品要想得到固體產(chǎn)品，需要經(jīng)過干燥、粉碎等過程，工藝過程較復(fù)雜。此外，也有人采用反相懸浮法制得聚丙烯酰胺類產(chǎn)品，此法存在受攪拌速率影響大、易聚結(jié)、共沸時(shí)體系不穩(wěn)定、易產(chǎn)生凝膠、出水時(shí)間長(zhǎng)等問題。本論文主要采用反相（微）乳液法合成聚丙烯酰胺類（微）乳液產(chǎn)品，在對(duì)（微）乳液穩(wěn)定體系的篩選的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步制備了微粒型和線型結(jié)構(gòu)的陽離子聚丙烯酰胺微粒／陰離子聚丙烯酰胺二元微粒絮凝體系，并對(duì)該類產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用型研究。本聚合方法聚合過程可控，體系穩(wěn)定，克服了溶液聚合過程中聚合熱難以排除和懸浮聚合過程中體系穩(wěn)定性較差等問題，并可對(duì)產(chǎn)物的分子量及離子度進(jìn)行有效地控制。 1、陽離子微粒／陰離子聚合物復(fù)合微粒絮凝體系 目前所使用的微粒體系中的微粒大多為無機(jī)陰離子型。近年來許多工作者已開發(fā)出了陽離子膠體硅微?！啊＿@種微粒實(shí)際上對(duì)膠體二氧化硅進(jìn)行改進(jìn)，使其表面帶有一層氧化鋁，或者通過某種途徑使鋁原子取代膠體二氧化硅表面的部分區(qū)域，這樣在低ｐＨ值的酸性條件下便帶有陽電荷。另一方法使將氧化鋁混合于二氧化硅溶液的結(jié)構(gòu)中，在這種新型的微粒系統(tǒng)中，一般先加入陽離子微粒，在纖維和填料表面形成陽離子補(bǔ)丁或在它們之間形成絮聚體，這種絮聚體具有“彈性”。經(jīng)過高剪切將其分散成尺寸合適的小的絮聚體后，再加入陰離子聚合物，通過靜電中和和架橋等作用，形成理想的“微絮聚物”。在微粒體系中，發(fā)揮絮凝作用的關(guān)鍵因素包括聚合物的分子量和電荷密度，微粒的形狀和表面化學(xué)以及微粒相互作用的方式。粒度太低，其本身的絮凝能力太小，所能引起的較大絮聚值太低；粒度太高，由于架橋作用會(huì)使剪切后的絮塊迅速形成較大的絮塊，對(duì)勻度影響較大。 2、陽離子聚丙烯酰胺與改性膨潤(rùn)土組成的“Ｈｙｄｒｏｃｏｆ”體系ｎ” 該系統(tǒng)是由英國(guó)聯(lián)合膠體公司開發(fā)…，先加高分子陽離子型聚合物，然后加特殊的無機(jī)填料。高分子量、低電荷密度的陽離子聚丙烯酰胺（ＣＰＡＭ）加入后，以鏈圈鏈尾的形式吸附到紙漿纖維上，并以橋聯(lián)機(jī)理主先引起紙料的初始絮聚。初始絮聚體經(jīng)高剪切力作用破壞后碎解成小碎塊，從而尾帶負(fù)電荷的膨潤(rùn)土暴露出更多的ＣＰＡＭ。膨潤(rùn)土在這些吸附于不同粒子上的ＣＰＡＭ的鏈圈鏈尾之間，靠靜電中和及與ＣＰＡＭ非帶電荷段的配合作用，將細(xì)小碎塊重新橋聯(lián)起來，形成較ＣＰＡＭ初始絮聚體尺寸更小、結(jié)構(gòu)更致密的微小絮塊，再提高絮凝性能的同時(shí)也改善了絮聚體的勻度。 3、膠體二氧化硅與陽離子淀粉所組成的“Ｃｏｍｐｏｚ ｉ ｌ”體系 Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｇｒａｎｔ等“”對(duì)此體系進(jìn)行了研究。在該體系中，對(duì)于膠體二氧化硅和陽離子淀粉的加入順序有嚴(yán)格的要求。一般在處理液中先加入陽離子淀粉，使之通過靜電橋聯(lián)作用和鑲嵌作用產(chǎn)生較大的聚合物，當(dāng)受到高剪切力作用時(shí)，大的絮塊被“分裂”或切斷成小絮塊，再加入膠體Ｕ－氧化硅，使絮聚物通過各種方式形成“微絮聚物”。這些“微絮聚物”吸附到懸浮顆粒表面，使顆粒間留有足夠的、暢通的濾水通道，從而提高了聚丙烯酰胺助留助濾效果。 4、聚鋁類微粒子絮凝體系 常規(guī)氫氧化鋁微粒子絮凝體系由陽離子聚丙烯酰胺淀粉和由硫酸鋁與氫氧化鈉現(xiàn)場(chǎng)制得的膠體氫氧化鋁組成。陽離子淀粉主先加入預(yù)先堿化的紙料中，在纖維與細(xì)小纖維表面形成陽離子補(bǔ)丁，高剪切后加入硫酸鋁，與預(yù)先加入的堿進(jìn)行堿化水解，反應(yīng)生成陰離子的膠體氫氧化鋁。并在紙料組分上的陽離子淀粉補(bǔ)丁之間進(jìn)行交聯(lián)，引起紙料的重聚。由陽離子淀粉和聚鋁類無機(jī)聚合物ｎ…１，如聚合氧化鋁、聚合硫酸鋁組成的微粒子體系，對(duì)鈣離子不像膠體二氧化硅微粒子體系那樣敏感，尤其是在脫水過程中，在鈣離子濃度相當(dāng)高時(shí)，仍保持其較好的脫水性能；由陽離子淀粉與聚合鋁、聚合硫酸鋁、聚合硅酸硫酸鋁組成的微粒子體系，對(duì)兩組分的加入順序不敏感。 5、膠體硅類微粒體系 新發(fā)展的膠體硅類微粒體系ｍ，，主要是針對(duì)于高速紙機(jī)而開發(fā)和發(fā)展的，其 目的是使高速紙機(jī)再運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)處于較佳狀態(tài)。目前該體系在２５個(gè)國(guó)家的３００多個(gè)紙廠得到了廣泛的應(yīng)用。該體系中高聚合硅粒度為２—３ｎｍ，比表面積為９００ｍ２／ｇ。球狀硅之間是很強(qiáng)的共價(jià)硅氧烷鍵，足以抵御紙機(jī)剪切力的破壞。合成的ＣＰＡＭ具有４００—１５００萬的相對(duì)分子量。研究結(jié)果表明，由ＣＰＡＭ和新的復(fù)合型陰離子聚丙烯酰胺硅熔膠組成的留著系統(tǒng)在當(dāng)今現(xiàn)代化的夾網(wǎng)成形紙機(jī)的高剪切力條件下運(yùn)行效果良好。而且硅熔膠技術(shù)的進(jìn)步使得高速夾網(wǎng)成形紙機(jī)在應(yīng)用淀粉一硅系統(tǒng)成為可能。隨著我們更加深入的探索，在不遠(yuǎn)的將來復(fù)合型聚丙烯酰胺在采油系統(tǒng)的分子體系將會(huì)更加成熟，得到更廣泛的應(yīng)用！