含氟改性聚合物是最近的研究熱點之一[l]，由於 其強烈的疏水性而被用於疏水締合聚合物的合成。 含氟改性聚合物具有優異的耐鹽、耐高溫性能w，在 塗料、油氣開采、汙水處理等方麵具有巨大的應用潛 力。改性聚丙烯酰胺(PAM)絮凝劑被廣泛用於各種 廢水處理中…8]。Ren等[9]用AT，W-二戊烷改性的 PAM製成疏水性高分子絮凝劑，它對懸浮液中的高 嶺土微粒具有良好的絮凝效果。而國內外對含氟改 性的PAM也有一定的研究，如步懷天等[|()]研究了含氟聚合物(FPAD)水溶液的溶液性質。李剛輝等[11 ]也合成了 FPAD陽離子型絮凝劑。
本工作采用過硫酸鉀（KPS)與亞硫酸氫鈉 (SBS)的氧化-還原引發體係，以丙烯酰胺（AM)、 二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC)為主要單體， 以含有氟碳長鏈的全氟辛基乙基丙烯酸十二氟庚酯（PFMA)為改性單體，通過自由基膠束共聚法製 備了 FPAD絮凝劑，研究了 FPAD的溶液性能及其對造紙白水（簡稱廢水）的絮凝效果。
1實驗部分1.1試劑和儀器AM、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)、KPS、 SBS、氨水（質量分數為30% )、丙酮、乙醇、氫氧化 鈉、鹽酸：分析純。DMDAAC和PFMA為化學純。 廢水取自西安某造紙廠，初始透光率為20%，初始 COD 為 282 mg/L。
NDJ-1型旋轉黏度計：上海第二分析儀器廠; Ubbelohde型毛細管黏度計、PB - 21型pH計、 ALC - 110. 4型電子天平：賽多利斯科學儀器有限 公司;CTL-12型COD快速測定儀：承德華通環保 儀器廠;101型電熱鼓風幹燥箱：北京科偉永興儀器 有限公司;722型分光光度計：上海精密科學儀器有 限公司。
1.2FPAD的製備將裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管的三口燒 瓶置於恒溫水浴槽中，加人一定量的CTAB、PFMA 和去離子水，攪拌使之溶解，然後加入一定量的 AM、DMDAAC，再加入氨水調節至中性，加入一定 量引發劑(n(SBS):/KKPS) =1 :2)後於一定溫度 下恒溫聚合反應8 h，出料，將聚合物幹燥粉碎後 用丙酮-乙醇抽提純化12 h，真空幹燥後得FPAD 固體粉末。
1.3FPAD特性黏數和溶液表觀黏度的測定將FPAD配製成質量濃度為1.0 g/L的溶液， 采用毛細管黏度計測定FPAD的特性黏數（[7J])， 采用旋轉黏度計測定FPAD溶液的表觀黏度(7?)。 1.4絮凝性能實驗分別在6個150 raL的燒杯中加人一定量的 廢水試樣，以一定遞增量依次加入FPAD，先以 350 r/min轉速攪拌1 min，使FPAD充分分散，再 以120 r/min轉速攪拌5 min,停止攪拌後靜止沉降 10 min，取上清液在分光光度計上測定溶液透光 率，計算COD去除率。
2結果與討論2.1PFMA合成條件的優化2.1.1PFMA質量分數對FPAD的[77]和溶液7? 的影響PFMA質量分數對FPAD的[r；]和溶液77的 影響見圖1。由圖1可見：隨PFMA質量分數增加， FPAD的[17]減小，這說明疏水單體PFMA質量分 數增加，FPAD分子內發生了疏水締合作用；隨 PFMA質量分數增加，溶液的增大，這是因為發生 了 FPAD的分子間締合作用；當PFMA質量分數為 〇。 3%時，溶液的7/達到最大;隨PFMA質量分數繼 續增加，易於形成FPAD分子內的疏水締合，分子 鏈發生卷曲，溶液的r?下降。故本工作適宜的 PFMA質量分數為0.3%。
2.1.2反應溫度對FPAD的[rj]和溶液77的影響 反應溫度對FPAD的[刎和溶液^的影響見 圖2。由圖2可見：反應溫度低於50 t時，隨反應 溫度提高，FPAD的[劍和溶液7?均增大;反應溫度 為50 t時，FPAD的[r;]和溶液7?均達到最大值; 反應溫度高於50 t時，FPAD的[7?]和溶液r;均呈 下降趨勢。這是因為：反應溫度低於50 t時，溫度 升高有利於單體向活性鏈擴散和提高聚合鏈引發 與增長速率;反應溫度高於50 t時不利於活性中心 的穩定，引發劑分解速率提高，短時間內體係中生 成的自由基數目增多，使FPAD的相對分子質量下 降，致使FPAD的[7?]和溶液7?均下降。
■900800700600500 1 ? dal2.1.3DMDAAC質量分數對FPAD的[7;]和溶 液77的影響DMDAAC質量分數對FPAD的[”]和溶液v 的影響見圖3。由圖3可見：隨DMDAAC質量分數 增加，FPAD的U]和溶液均增大，這是因為 DMDAAC在溶液中呈電陽性，隨DMDAAC質量分 數增加，共聚物鏈在靜電作用下更為伸展，FPAD 的分子間締合作用增強，FPAD的[77]和溶液77均 增大；但DMDAAC質量分數超過15%後，FPAD 分子之間的氫鍵作用減弱，導致FPAD的[r;]和溶 液7；增幅減緩。綜合考慮，DMDAAC質量分數為 15%較適宜。 2.1.4引發劑質量分數對FPAD的[77]和溶液T7 的影響引發劑質量分數對FPAD的[T；]和溶液7?的 影響見圖4。
由圖4可見，隨引發劑質量分數增加，FPAD的 [T7]和溶液7；均減小，這是因為：引發劑質量分數過 大，導致體係在反應初期產生大量自由基，提高了 共聚物的聚合反應速率，會產生大量相對分子質量 較低的共聚物，使FPAD的[r;]和溶液均較小; 引發劑質量分數過小，雖然FPAD的[T；]和溶液77 均較大，但反應速率太低。綜合考慮，引發劑質量 分數為0.3%較適宜。
2.2FPAD的絮凝性能2.2.1FPAD加入量對廢水透光率和COD去除率 的影響在PFMA質量分數為0.3%、DMDAAC質量分 數為15%、引發劑質量分數為〇? 3%、反應溫度為 50 t的最佳條件下製備了絮凝劑FPAD。FPAD加 人量對廢水透光率和COD去除率的影響見圖5。 由圖5可見，FPAD加人量為15 ~ 30 mg/L時，廢 水透光率較高且變化不大，說明FPAD的最佳加入 量範圍較寬，絮凝效果好。由圖5還可見：隨FPAD 加入量增加，COD去除率升高；FPAD加人量為 15 mg/L時，COD去除率達最高;FPAD加入量繼續 增加，COD去除率略有下降。綜合考慮，FPAD最 佳加人量為15 mg/L。
2.2.2絮凝體係pH對廢水透光率和COD去除率 的影響在室溫下，用氫氧化鈉和鹽酸調節絮凝體係 pH，絮凝體係pH對廢水透光率和COD去除率的 影響見圖6。由圖6可見，隨絮凝體係pH升高，廢 水透光率和COD去除率均先升高後下降，pH為6 ~ 9時廢水透光率和COD去除率均較高，pH為6時 廢水透光率達到最高值，為98. 7%。這是因為絮凝 體係pH較低時，溶液中大量的陽離子屏蔽了高分 子鏈中的陽離子基團，分子鏈卷曲，不利於架橋， 絮凝能力不高。提高絮凝體係pH,高分子鏈逐漸 伸展，中和及架橋能力提高，且廢水中Al3+及Ca2+ 的存在形式從簡單的金屬離子變為絡合體，具有較 好的絮凝能力。
圖6 絮凝體係pH對廢水透光率和COD去除率的影響?透光_ cor>丈除+3結論a)以PFMA為疏水單體，與AM和DMDAAC通過自由基膠束共聚法製得FPAD絮凝劑。最佳聚 合反應工藝條件：PFMA質量分數為0. 3%，引發劑 質量分數為0.3%，DMDAAC質量分數為15%，共 聚反應溫度為50 t。
b)用FPAD處理初始透光率為20%、初始 COD為282 mg/L的廢水，當FPAD加人量為 15 mg/L、絮凝體係pH為6時，廢水透光率最高， 可達98.7% ;絮凝體係pH為6 ~9時廢水透光率和 COD去除率均較高。