反相乳液聚合是用非極性溶劑為連續相，聚合 單體溶於水，然後借助於乳化劑分散於油相中，形成 “油包水”（W/O)型的乳液而進行聚合[1]。它為水 溶性單體提供了一個具有高聚合速率和高分子質量 產物的聚合方法。反相乳液聚合具有廣闊的發展前 景，引起了國內外高分子學者的高度重視。
兩性型聚丙烯酰胺是一種人工合成的多功能高 分子聚電解質，它的分子結構較為獨特，因而具有特 殊的性質[2。其陰離子基團通常有羧基、硫酸基或 磷酸基，陽離子基團通常有季銨鹽基、吡啶嗡離子基 或喹啉嗡離子基。陰離子基團可以通過酰胺基水解 製得，也可以通過酰胺基的反應接枝聚合，陽離子基 團一般是通過接枝獲得，也可以通過酸胺基團的反 應活性接枝聚合上去。
兩性型聚丙烯酰胺因其獨特的化學結構而導致 的獨特性質使其在石油開采、汙水處理、造紙助劑等 方麵具有廣泛應用前景，因此研究和開發兩性型聚 丙烯酰胺乳液對國民經濟發展和環境保護有著極其 重要的意義。
1實驗部分1.1儀器電熱恒溫水浴鍋，上海儀表(集團)供銷公司；精密電子天平，上海精密科學儀器有限公司;721型分 光光度計，上海光譜儀器廠;烏氏粘度計，成都科析 儀器成套有限公司。
1.2試劑丙烯酰胺（AM )、甲醛（HCHO)、二甲胺 ((CH3)2NH)、過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉、丙烯酸(AA)、 氯化鈉、司班、吐溫等試劑，均為化學純(上海化學試 劑有限公司）。
1. 3實驗方法1.3.1丙烯酰胺一丙烯酸共聚反應將丙烯酸和 丙烯酰胺單體配成一定質量分數的水溶液，加入占 單體質量10%的乳化劑和0.6%的引發劑，調節pH 值為7.5,於45 C下引發共聚4 h,得丙烯酸一丙烯 酰胺共聚物，該共聚物為陰離子型聚丙烯酰胺類乳 液[3]。
1.3.2兩性型PAM乳液的製備在陰離子聚丙 烯酰胺乳液中加入甲醛和二甲胺（物質的量比為 1. 1 :1.2)的預混液，於50 C下反應3 h,得叔胺型兩 性聚丙烯酰胺乳液[^q。
1.4性能測試與結果表征 1.4.1相對分子質量的測定n 按GB12005. 1— 89和G/T12005. 10 — 92用烏氏粘度計測定。再按 下式計算相對分子質量Mr。
n= 3.74X 10—4Mr0.661. 4.2胺化度測定t8準確稱取幹燥的兩性聚丙烯酰胺乳液0. 1 g(精確至0.001 g)用蒸餾水溶解後，加嗅甲酚綠一甲基紅指示劑6~7滴，然後用 pH值影響反應和聚合物的結構性質，較低pH值下 0. 05 mol/L的標準鹽酸溶液滴定溶液至橙色。《 7)聚合易伴生分子內和分子間的酰亞胺化反應，胺化度 G =12'〇(^ V〇)x 1〇〇% 或胺化度 G = G^28+(100—G)/71X 100%式中：C—標準鹽酸的濃度，mol/ L;V—樣品消耗鹽酸的體積，mL;V0 —空白試驗消耗鹽酸的體積，m L;W—樣品質量，g;128—N —二甲胺基甲基丙烯酰胺的相對分子質量。
1.4.3絮凝性能測定將質量分數為千分之三的 高嶺土懸濁液充分振蕩均勻後，量取100 mL置於 塞子量筒中，加入一定量的絮凝劑後，翻轉量筒數 次，直到藥劑混合均勻為止。將量筒豎放，靜置一段 時間後用721型分光光度計在640 nm下測定上清 液吸光度[9]，然後用下式計算沉降率。
A — A 0沉降率=X 100%式中，A0為空白液的吸光率。
2結果與討論2.1丙烯酰胺一丙烯酸共聚反應 2.1.1引發劑用量的影響按自由基聚合規律，引 發劑用量增加，在同樣溫度下，體係中的自由基濃度 增加，引發速率加快，提高引發劑用量有利於提高聚 合物的粘度，即提高相對分子質量[10]。但是引發劑 用量增加到一定程度後，若再繼續增大，會發生交 聯，聚合物的相對分子質量反而下降。由圖1可知， 引發劑的質量分數以0.6%為宜。
引發劑），％Fig. 1 Effect of mass fraction of the initiator on the relative molecular weight圖i引發劑質量分數對相對分子質量的影響2.1.2單體用量的影響從圖2可以看出，隨著單 體質量分數的增加，相對分子質量不斷增加，但當單 體質量分數達到30%後，相對分子質量增加趨勢減 緩。出於經濟考慮，單體質量分數以30%為宜。 2.1.3 pH值的影響在聚合反應過程中，介質的形成支鏈或交聯型產物;較高pH值下> 7)單體分 子或聚合物變成含有羧基的共聚牧f11]。
從圖3可以看出，pH值從4到7. 5範圍內，隨 pH值升高，相對分子質量增加較快;pH值在3時， 相對分子質量也較大。但由於pH值過低，對反應 設備和貯存設備要求較高，而且交聯嚴重，因而我們 選用pH值在7.5左右。
以陰離子型PAM乳液為原料，通過Mannich 反應研製出兩性型PAM乳液，並對工藝條件進行優選實驗。
2.2.1物料配比（物質的量比）的影響胺化度是 指大分子的胺化程度，即離子結構單元占結構單元 總數的百分率。使用甲醛和二甲胺改性時，常采用 胺/醛(物質的量比)大於1，即二甲胺相對於甲醛過 量。因為此反應在堿性條件下才能進行，這樣可保 證體係的p&7。如表1所示，隨著二甲胺用量的 增加堿性增加，反應產物的胺化度增加，而且可以減 少遊離醛和羥甲基丙烯酰胺的含量，有利於產物的 穩定，但二甲胺用量過多，不僅生產成本增加，還會 影響產品的質量，因此本實驗選定甲醛和二甲胺物 質的量比為1. 1 :1.2,使其生成羥甲基二甲胺，而後 加入到陰離子聚丙烯酰胺乳液中去^1]。
表1物料配比對兩性型PAM乳液胺化度的影響Table 1 Effect of the material ratio on the amination degree of the amphoteric PAMn(AM)/n(HCHO)/n((CH3)NH)1 :0.5:11: 0.8: 1 .11: 0 .8: 1 .21: 1: 1 .21:1 .1:1 .2胺化度，％14 .617.519.822.425 .82.2.2反應溫度的影響從圖4可以看出，聚丙烯 酰胺胺化度隨反應溫度的升高而增加，溫度達到50 °0舌，胺化度提高不明顯，且在高溫條件下交聯反應 速度加快，產生交聯產物，因而控製溫度在50 °C。
||||||30354045505560溫度/tFig. 4 Effect of the reaction temperature on the relative molecular weight圖4反應溫度對胺化度的影響2. 3對高嶺土懸濁液的絮凝性能 2.3. 1絮凝劑濃度的影響從圖5可以看出，沉降 率隨著絮凝劑濃度的增加先增後減，當絮凝劑濃度 為10 mg/ L時，沉降率達到最大值92.6 %。
2. 3. 2 pH值的影響高嶺土懸濁液pH值的變化 對懸濁液絮凝性能的影響如圖6所示。從圖6可以 看出，與888电子游戏官网和陰離子聚丙烯酰胺相 比，兩性型聚丙烯酰胺在pH為2 ~ 10內絮凝效果 都很好，即pH適用範圍較寬，絮凝效果受pH值變 化的影響較小，說明兩性聚丙烯酰胺在實際應用中 適應性較強。