離子型聚合陽(yáng)離子

陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)產(chǎn)品特性:陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)外觀為白色粉粒，離子度從20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機(jī)溶劑。呈高聚合物電解質(zhì)的特性，適用于帶陰電荷及富含有機(jī)物的廢水處理。適用于染色、造紙、食品、建筑、冶金、選礦、煤粉、油田、水產(chǎn)加工與發(fā)酵等行業(yè)有機(jī)膠體含量較高的廢水處理，特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業(yè)污泥的脫水處理。

1)用于污泥脫水根據(jù)污泥性質(zhì)可選用本產(chǎn)品的相應(yīng)型號(hào)，可有效在污泥進(jìn)入壓濾之前進(jìn)行污泥脫水，脫水時(shí)，產(chǎn)生絮團(tuán)大，不粘濾布，壓濾時(shí)不散，流泥餅較厚，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。

2)用于生活污水和有機(jī)廢水的處理，本產(chǎn)品在配性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽(yáng)電性，這樣對(duì)污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進(jìn)行絮凝沉淀，澄清很有效。如生產(chǎn)糧食酒精廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，制糖廢水，有機(jī)含量高 廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺要比用陰離子、非離子聚丙烯酰胺或無(wú)機(jī)鹽類效果要高數(shù)倍或數(shù)十倍，因?yàn)檫@類廢水普遍帶陰電荷。

3)用于以江河水作水源的自來(lái)水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無(wú)機(jī)絮凝劑復(fù)合使用效果更好，它將成為治長(zhǎng)江、黃河及其它流域的自來(lái)水廠的高效絮凝劑。

4)造紙用增強(qiáng)劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強(qiáng)度。

5)用于油田經(jīng)學(xué)助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。

6)用于紡織上漿劑、漿液性能穩(wěn)定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。

包裝與貯存 本品無(wú)毒，注意防潮、防雨,避免陽(yáng)光曝曬。 貯存期:2年,25kg紙袋(內(nèi)襯塑料袋外為貼塑牛皮紙袋)。

聚丙烯酰胺可以應(yīng)用于各種污水處理，針對(duì)生活污水處理使用聚丙烯酰胺一般分為兩個(gè)過(guò)程:

一是高分子電解質(zhì)與粒子表面的電荷中和;

二是高分子電解質(zhì)的長(zhǎng)鏈與粒子架橋形成絮團(tuán)。

絮凝的主要目的是通過(guò)加入聚丙烯酰胺使污泥中細(xì)小的懸浮顆粒和膠體微粒聚結(jié)成較粗大的絮團(tuán)。隨著絮團(tuán)的增大，沉降速度逐漸增加。從而可以更好的通過(guò)壓濾機(jī)壓泥，進(jìn)而達(dá)到環(huán)保處理的要求，干泥外運(yùn)進(jìn)行焚燒處理。PAM為分子量由幾百萬(wàn)至幾千萬(wàn)的高分子水溶性有機(jī)聚合物，在顆粒間形成更大的絮體及由此產(chǎn)生的巨大表面吸附作用。

在該類反應(yīng)中，烯類單體的取代基具有吸電子性，使雙鍵帶有一定的正電性，具有親電性，如:CH2=CH→CN、CH2=CH→NO2、CH2=CH→C6H5，凡電子給予體如堿、堿金屬及其氫化物、氨基化物、金屬有機(jī)化合物及其衍生物等都屬親核催化劑。陰離子聚合反應(yīng)的引發(fā)過(guò)程不外有兩種形式:①催化劑分子中的負(fù)離子如H2N∶-、R∶-與單體形成陰離子活性中心;②堿金屬把原子外層電子直接或間接轉(zhuǎn)移給單體，使單體成為游離:基陰離子陰離子聚合反應(yīng)常常是在沒(méi)有鏈終止反應(yīng)的情況下進(jìn)行的。許多增長(zhǎng)著的碳陰離子有顏色，如體系非常純凈，碳陰離子的顏色在整個(gè)聚合過(guò)程中會(huì)保持不變，直至單體消耗完。當(dāng)重新加入單體時(shí)，反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行，分子量也相應(yīng)增加。這種在反應(yīng)中形成的具有活性端基的大分子稱為活性聚合物。在沒(méi)有雜質(zhì)的情況下，制備活性聚合物的可能性決定于單體和溶劑。如溶劑(液氨)和單體(丙烯腈)有明顯的鏈轉(zhuǎn)移作用，則很難得到活性聚合物。利用活性聚合物可制得嵌段共聚物、遙爪聚合物等。

與雙鍵相連的碳原子上有推電子取代基團(tuán)(如烷基、烷氧基等)的烯類單體只能進(jìn)行陽(yáng)離子聚合，因該類取代基使雙鍵帶有一定的負(fù)電性而具親核性，如:

所以當(dāng)親電催化劑存在時(shí)，雙鍵打開(kāi)，形成三價(jià)碳陽(yáng)離子活性中心:

除乙烯類化合物外，醛類、環(huán)醚、環(huán)酰胺等類單體也可用陽(yáng)離子催化劑進(jìn)行聚合。陽(yáng)離子反應(yīng)所用的催化劑都是電子受體即親電試劑。常用的陽(yáng)離子聚合催化劑有:①含氫酸。但其陰離子不應(yīng)有很強(qiáng)的親核性，往往不采用氫鹵酸及強(qiáng)酸，如采用，聚合物分子量也不高。②路易斯酸如AlCl3、BF3、SnCl4、ZnCl2、TiCl4等，它被用作低溫下獲得高分子量聚合物的催化劑。在這類催化聚合體系中，除催化劑外，還須加入少量其他物質(zhì)--質(zhì)子給予體--水、有機(jī)酸及能產(chǎn)生碳陽(yáng)離子的物質(zhì)，使催化劑發(fā)揮作用。③其他陽(yáng)離子聚合催化劑有I2、Cu2+、高能射線等。在陽(yáng)離子聚合中，反應(yīng)介質(zhì)的特性起重要作用，反應(yīng)介質(zhì)的溶劑化能力增加，聚合速度和聚合度也增加;如采用介電常數(shù)較小的溶劑，除使聚合速度減小外，還能觀察到動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)的升高。

根據(jù)活性中心的不同，離子型聚合反應(yīng)可分為陽(yáng)離子聚合、陰離子聚合及配位聚合3類。工業(yè)化的陽(yáng)離子聚合的產(chǎn)品有聚異丁烯、丁基橡膠、聚甲醛等。用陰離子聚合生產(chǎn)的有低順丁橡膠(順式-1，4結(jié)構(gòu)的含量約為35%)、高順聚異戊二烯橡膠(順式-1，4結(jié)構(gòu)約占90%~94%)、SBS熱塑性橡膠和聚醚等。

離子型聚合反應(yīng)的特點(diǎn)是:①與自由基聚合相比，離子型聚合反應(yīng)通常在較低溫度下進(jìn)行。大多數(shù)聚合反應(yīng)溫度低于0℃ ，而自由基聚合幾乎都在0℃以上甚至超過(guò)50℃的溫度下進(jìn)行的。②離子型聚合反應(yīng)的活化能總是小于相應(yīng)的自由基聚合的活化能，甚至可能是負(fù)值。③離子型聚合對(duì)反應(yīng)介質(zhì)的極性和溶劑化能力的變化較敏感。在工業(yè)上的應(yīng)用不如自由基聚合廣泛。④聚合反應(yīng)不受自由基猝滅劑的加入而受影響。

陰離子聚丙烯酰胺(APAM)產(chǎn)品描述:陰離子聚丙烯酰胺(APAM)外觀為白色粉粒，分子量從600萬(wàn)到2500萬(wàn)水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機(jī)溶劑。有效的PH值范圍為7到14，在中性堿性介質(zhì)中呈高聚合物電解質(zhì)的特性，與鹽類電解質(zhì)敏感，與高價(jià)金屬離子能交聯(lián)成不溶性凝膠體。

工業(yè)廢水處理:對(duì)于懸浮顆粒，較出、濃度高、粒子帶陽(yáng)電荷，水的PH值為中性或堿性的污水，鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果最好。飲用水處理:我國(guó)很多自來(lái)水廠的水源來(lái)自江河，泥沙及礦物質(zhì)含量高，比較渾濁，雖經(jīng)過(guò)沉淀過(guò)濾，仍不能達(dá)到要求，需要投加絮凝劑，投加量是無(wú)機(jī)絮凝劑的1/50，但效果是無(wú)機(jī)絮凝劑的幾倍，對(duì)于有機(jī)物污染嚴(yán)重的江河水可采用無(wú)機(jī)絮凝劑和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。淀粉廠及酒精廠的流失淀粉酒糟的回收:很多淀粉廠的廢水內(nèi)含淀粉很多，現(xiàn)投加陰離子聚丙烯酰胺，使淀粉微粒絮凝沉淀，然后將沉淀物經(jīng)壓濾機(jī)壓濾變成餅狀，可作飼料，酒精廠的酒精也可采用陰離子聚丙烯酰胺脫水，壓濾進(jìn)行回收。用于河水泥漿沉降。用于造紙干強(qiáng)劑。

用于造紙助劑、助率劑。在造紙前泵口式儲(chǔ)漿池中加入微量PAM-LB-3陰離子聚丙烯酰胺可使水中填料與細(xì)小纖維在網(wǎng)上存留提高20-30%。每噸可節(jié)約紙漿20-30kg。

舉例:在洗煤過(guò)程中產(chǎn)生大量廢水，直接排放污染環(huán)境，必須沉清后循環(huán)利用，回收水中煤泥，也很有價(jià)值，但靠自然沉降，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)水也不清。

另外，陰離子聚丙烯酰胺在制香行業(yè)的應(yīng)用也越來(lái)越受歡迎，陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品特點(diǎn):具溶解性好，粘度高，韌性強(qiáng)，易燃無(wú)(少)煙、燃燒無(wú)異味、無(wú)毒等特點(diǎn);產(chǎn)品性能穩(wěn)定，避免了其它植物膠粉和普通淀粉因產(chǎn)地、時(shí)間不同，粘結(jié)質(zhì)量參差不齊，在香業(yè)生產(chǎn)時(shí)需要反復(fù)調(diào)試配方，以免造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象;香制品外表光潔平整、成型好、不易破碎;尤其是其冷水可糊化性，無(wú)需煮糊，將物料直接混和均勻、加水?dāng)嚢杓瓤缮a(chǎn)，而且加水混合后的物料較長(zhǎng)時(shí)間放置也不會(huì)有物料干硬無(wú)法使用的現(xiàn)象發(fā)生，有效地節(jié)約了能源和方便了

使用效果:使用本產(chǎn)品做成的香坯(香制品)外觀平整、無(wú)斷裂、無(wú)霉斑，抗折力強(qiáng)，產(chǎn)品成色好、烘曬后不褪色，燃點(diǎn)時(shí)間足，可燃性好，過(guò)鐵齒盤(pán)不"斷頭"熄火，有利于蚊香有效成份的揮散率的提高及可減少成品在烘干過(guò)程中的損失，同時(shí)，可大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率。此外，本品對(duì)環(huán)境無(wú)污染，可滿足綠色環(huán)保方面對(duì)產(chǎn)品的要求。

經(jīng)濟(jì)效益:使用本產(chǎn)品可減少原料成本5-12%,節(jié)約能耗20-30%。

又稱絡(luò)合催化聚合。是不飽和乙烯基單體首先在具有空位的化活性催化劑上配位，形成某種形式的配位化合物，然后再聚合的反應(yīng)。它的特點(diǎn)是可以選擇不同的催化劑和聚合條件以制備特定立構(gòu)規(guī)整的聚合物。按照其增長(zhǎng)鏈端基的性質(zhì)可分為配位陰離子聚合和配位陽(yáng)離子聚合，前者活性鏈按負(fù)離子機(jī)理增長(zhǎng)，后者按陽(yáng)離子機(jī)理增長(zhǎng)。高分子工業(yè)中的許多重要產(chǎn)品，如高密度聚乙烯、等規(guī)聚丙烯、順丁橡膠和異戊橡膠等，都是用配位陰離子聚合反應(yīng)制備的。

聚合氯化鋁中的鋁離子是陽(yáng)離子，聚合氯化鋁是一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價(jià)陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無(wú)機(jī)高分子水處理藥劑。具有粉末細(xì)、顆粒均勻、易溶于水、絮凝效果好、凈化高效穩(wěn)定、投加量少、成本低等特點(diǎn)。適合于飲用水凈化、城市給水凈化及工業(yè)給水凈化等方面;適用于各種濁度的源水，PH適用范圍廣，礬花形成大、快、沉降速度快。

聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽，而聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對(duì)管道設(shè)備無(wú)腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。

1、絮凝體成型快，活性好，過(guò)濾性好。

2、不需加堿性助劑，如遇潮解，其效果不變。

3、適應(yīng)PH值寬，適應(yīng)性強(qiáng)，用途廣泛。

4、處理過(guò)的水中鹽份少。

5、能除去重金屬及放射性物質(zhì)對(duì)水的污染。

6、有效成份高，便于儲(chǔ)存，運(yùn)輸。

聚合氯化鋁其絮凝作用表現(xiàn)如下:

a、水中膠體物質(zhì)的強(qiáng)烈電中和作用。

b、水解產(chǎn)物對(duì)水中懸浮物的優(yōu)良架橋吸附作用。

c、對(duì)溶解性物質(zhì)的選擇性吸附作用。

⒈城市給排水凈化:河流水、水庫(kù)水、地下水。

⒉工業(yè)給水凈化。

⒊城市污水處理。

⒋工業(yè)廢水和廢渣中有用物質(zhì)的回收、促進(jìn)洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業(yè)中淀粉的回收。

⒌各種工業(yè)廢水處理:印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬?gòu)U水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水、污水處理。

⒍造紙施膠。

⒎糖液精制。

⒏鑄造成型。

⒐布匹防皺。

⒑催化劑載體。

⒒醫(yī)藥精制

⒓水泥速凝。

⒔化妝品原料。

一般在離子引發(fā)劑作用下，按離子型反應(yīng)歷程進(jìn)行的聚合。根據(jù)離子電荷的不同分有陽(yáng)離子聚合和陰離子聚合兩種。

單體在陽(yáng)離子或陰離子作用下，活化為帶 正電荷或帶負(fù)電荷的活性離子，再與單體連鎖聚合 形成高聚物化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為離子型聚合反應(yīng)。

對(duì)單體的選擇性高;

鏈引發(fā)活化能低，聚合速率快;

存在增長(zhǎng)離子與反離子的平衡;

不同類型的離子型聚合引發(fā)劑不同;

不存在偶合終止，只能單基終止。

丁基橡膠、聚異丁烯、聚亞苯基、聚甲醛、聚硅氧烷、聚環(huán)氧乙烷等;高密度聚乙烯、等規(guī)聚丙烯、順丁橡膠等;活性高聚物、遙爪高聚物等。

由于陽(yáng)離子聚合的鏈引發(fā)涉及引發(fā)劑和活化劑間的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，又存在多種鏈增長(zhǎng)活性中心，影響因素復(fù)雜。因此，陽(yáng)離子聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)比自由基聚合的要復(fù)雜得多，研究起來(lái)相當(dāng)困難，至今還沒(méi)有一套廣泛適用的動(dòng)力學(xué)方程，只能在特定的實(shí)驗(yàn)條件，借用自由基聚合的穩(wěn)態(tài)假設(shè)，建立近似的動(dòng)力學(xué)方程。

1、陽(yáng)離子聚合工業(yè)應(yīng)用--聚異丁烯和丁基橡膠

2、陽(yáng)離子聚合實(shí)際應(yīng)用的例子很少，這一方面是因?yàn)檫m合于陽(yáng)離子聚合單體種類少，另一方面其聚合條件苛刻，如需在低溫、高純有機(jī)溶劑中進(jìn)行，這限制了它在工業(yè)上的應(yīng)用。聚異丁烯和丁基橡膠是工業(yè)上用陽(yáng)離子聚合的典型產(chǎn)品。

陰離子聚合單體主要是帶吸電子取代基的α-烯烴和共軛烯烴。

1、陰離子聚合在適當(dāng)條件下(體系非常純凈;單體為非極性共軛雙烯)，可以不發(fā)生鏈終止或鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，活性鏈直到單體完全耗盡仍可保持聚合活性。

2、這種單體完全耗盡仍可保持聚合活性的聚合物鏈陰離子稱為"活高分子"(Living Polymer)

3、實(shí)驗(yàn)證據(jù)

4、萘鈉在THF中引發(fā)苯乙烯聚合，碳陰離子增長(zhǎng)鏈為紅色，直到單體100%轉(zhuǎn)化，紅色仍不消失

5、重新加入單體，仍可繼續(xù)鏈增長(zhǎng)(放熱)，紅色消退非常緩慢，幾天~幾周。