陽離子型聚丙烯酰胺PAM具有正電荷密度高、水溶性好、特性黏數(shù)較高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于造紙、采油、污水處理及飲用水處理等行業(yè)。目前合成陽離子型聚丙烯酰胺主要有共聚法和改性法。共聚法合成的聚丙烯酰胺固含量相對(duì)較高，但離子基團(tuán)之間的電荷排斥作用通常使產(chǎn)品的高分子量和高離子化度不能兼得。且共聚法中陽離子單體原料價(jià)格較高。而改性法可以對(duì)不同分子量的聚丙烯酰胺PAM進(jìn)行陽離子化，能夠根據(jù)原料比例控制陽離子度，且成本較低，原料易得。需要甲醛過量且二甲胺大過量，不利于環(huán)境保護(hù)。

    新型的聚丙烯酰胺PAM合成方法：

    本文的目的在于提供一種降低交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，減少甲醛殘余量，提高產(chǎn)品的陽離子度，合成離子度為65%78%的陽離子聚丙烯酰胺PAM的新方法。本方法以聚丙烯酰胺、甲醛、二級(jí)胺為原料，采用預(yù)制備羥甲基胺中間體法，將甲醛和二級(jí)胺預(yù)先反應(yīng)，生成羥甲基胺中間體，聚丙烯酰胺溶液繼續(xù)與羥甲基胺反應(yīng)，最終在甲醛不過量的情況下得到離子度為65%~78%的陽離子聚丙烯酰胺。本方法能夠避免出現(xiàn)易導(dǎo)致交聯(lián)的羥甲基化聚丙烯酰胺中間體，降低交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，減少甲醛殘余量，提高產(chǎn)品的陽離子度。所得陽離子聚丙烯酰胺可以用作采油助劑、造紙助劑、城市污水處理劑等。

    聚丙烯酰胺PAM合成步驟：

    1、羥甲基胺中間體的制備甲醛溶液與二級(jí)胺在2025°C水浴條件下混合后反應(yīng)30-40分鐘;

    2、向裝有聚丙烯酰胺溶液的反應(yīng)器中加入蒸餾水將聚丙烯酰胺溶液稀釋；

    3、在攪拌和加熱條件下，20-30分鐘內(nèi)將羥甲基胺中間體滴加到反應(yīng)器內(nèi)，滴加完畢后保持反應(yīng)溫度4045°C繼續(xù)反應(yīng)34小時(shí)；

    所用聚丙烯酰胺溶液分子量范圍為3X10，100XIO4。反應(yīng)物摩爾比為聚丙烯酰胺甲醛二級(jí)胺=I:I:1.2。

    所述的二級(jí)胺為二甲胺、二乙胺或哌啶。按照膠體滴定法測定所得產(chǎn)品陽離子度為65%78%。

    本方法的有益效果在于通過技術(shù)改進(jìn)，采取預(yù)制備羥甲基胺中間體法，降低交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生的機(jī)率，減少甲醛殘余量；在甲醛不過量的條件下，即聚丙烯酰胺甲醛二級(jí)胺摩爾比=1:1:I.2的條件下，得到高離子度陽離子聚丙烯酰胺，不僅合成出二甲胺、二乙胺修飾的陽離子聚丙烯酰胺PAM，還實(shí)現(xiàn)哌啶對(duì)該類聚丙烯酰胺的陽離子轉(zhuǎn)化，所得產(chǎn)品的陽離子度為65%78%。