陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）是由非離子結(jié)構(gòu)單元丙烯酰胺和一種或幾種陽離子結(jié)構(gòu)單元組成的共聚物。陽離子聚丙烯酰胺廣泛運(yùn)用于污泥/礦泥脫水、市政污水、工業(yè)廢水、原水處理以及工業(yè)固液分離過程中，大大提高沉降、澄清、氣浮、濃縮和脫水速度，改善固液分離的效果。正因?yàn)殛栯x子聚丙烯酰胺的需求量不斷增加，所以很多人對(duì)它的制備方法非常好奇，作為專業(yè)的陽離子聚丙烯酰胺生產(chǎn)廠家，關(guān)于這方面知識(shí)為大家普及下：

      從目前的合成方法看，陽離子聚丙烯酰胺的制備方法一般可分為兩大類：
      一是聚丙烯酰胺的陽離子改性法，該法是通過曼尼希反應(yīng)在丙烯酰胺上引入胺類分子，常用的有二甲胺、二乙胺、三甲胺等，也有使用哌嗪、N-甲基對(duì)二氮己烷[4]，包括非離子聚丙烯酰胺水溶液的陽離子化、對(duì)乳液聚丙烯酰胺進(jìn)行陽離子化、天然高分子接枝陽離子聚丙烯酰胺。
      二是丙烯酰胺單體與陽離子單體共聚法，此方法的研究是為了獲得在聚合物性能上達(dá)到某一特定用途的陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品，其技術(shù)的關(guān)鍵是正確選擇陽離子共聚單體，確定最佳的共聚反應(yīng)體系及聚合工藝條件。
      常用的陽離子單體結(jié)構(gòu)中的陽離子基團(tuán)一般為含氮基團(tuán)，包括丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺（DAC or AOTAC）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化胺（DMC）、二甲基二烯丙基氯化胺（DMDAAC or DADMAC）、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨（AODBAC or DBC）、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨（MBDAC or MADAMBQ）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨（AMPTAC）等。

      丙烯酰胺共聚產(chǎn)品以電荷度可控、電荷分布均勻和制備工藝簡(jiǎn)單而備受矚目，其特點(diǎn)是高分子長(zhǎng)鏈上既有酰胺基團(tuán)，又有大量帶正電荷的陽離子基團(tuán)，在酸性或堿性中均呈現(xiàn)正電性，對(duì)帶負(fù)電荷懸浮顆粒的污水進(jìn)行絮凝沉淀時(shí)，具有極強(qiáng)的澄清效果，因此，近幾年來國(guó)內(nèi)外對(duì)陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品的合成研究表現(xiàn)出了較大的興趣。共聚法生產(chǎn)陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品的方法主要有水溶液聚合法、反相乳液聚合法、分散聚合法，此外還有雙水相聚合、超臨界CO2聚合、活性/可控自由基聚合、反相懸浮聚合法等。

      水溶液聚合法：
　　水溶液聚合是工業(yè)上最早采用并沿用至今的CPAM生產(chǎn)方法，用這種方法可以生產(chǎn)CPAM水溶液、膠體和干粉產(chǎn)品。若不考慮制備干粉的過程，水溶液聚合法的操作工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單、成本較低、操作安全方便、對(duì)環(huán)境污染小、聚合轉(zhuǎn)化率高、容易得到高分子量的聚合產(chǎn)品，但是在聚合條件下，聚合物會(huì)發(fā)生酰亞胺化交聯(lián)反應(yīng)，形成難溶或不溶于水的產(chǎn)物；若使用干粉產(chǎn)品，其干燥和粉碎過程既導(dǎo)致產(chǎn)品的機(jī)械降解，影響使用，而且消耗大量能量，甚至產(chǎn)生的粉塵也威脅生產(chǎn)人員的健康。
    所以為解決這些問題，研究者們對(duì)CPAM的水溶液聚合技術(shù)進(jìn)行了不斷深入地研究，諸如單體濃度、引發(fā)體系、體系pH值、添加劑種類及用量、溶劑和聚合溫度等對(duì)聚合反應(yīng)特性及產(chǎn)品性能的影響等，開發(fā)出了過渡金屬化合物引發(fā)體系的水溶液聚合、雙官能度引發(fā)體系的水溶液聚合、等離子體引發(fā)的水溶液聚合等。

　　反相乳液聚合法：
　　CPAM反相乳液是指水溶性的丙烯酰胺與陽離子單體借助W/O型乳化劑，在引發(fā)劑和攪拌的作用下進(jìn)行乳液聚合，進(jìn)而乳化分散在連續(xù)相介質(zhì)（油）中，形成一種W/O型穩(wěn)定的膠體分散體系。聚合反應(yīng)原料一般包含丙烯酰胺和一種或幾種陽離子單體、連續(xù)相介質(zhì)（油）、乳化劑等。聚合反應(yīng)地點(diǎn)通�？赡茉谶B續(xù)相介質(zhì)（油）中、被單體溶脹的膠束中、單體液滴中或吸附的乳化劑層中。反相乳液聚合的優(yōu)點(diǎn)在于表觀粘度低，有效含量高（25～60wt%），溶解迅速，有利于攪拌傳熱、管道輸送和連續(xù)生產(chǎn)，聚合速度快，同時(shí)產(chǎn)物特性粘數(shù)高，可在較低的溫度下進(jìn)行聚合等。
    但是它們最大的不足在于其對(duì)環(huán)境的污染：由于在制備過程中需要使用表面活性劑、烴類物質(zhì)等大量對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，在轉(zhuǎn)相提高溶解分散性和貯存過程中也需要添加另外的表面活性劑，在CPAM乳液應(yīng)用的同時(shí)，這些表面活性劑和烴類物質(zhì)也隨之被大量排入環(huán)境而造成“二次污染”；且產(chǎn)品中留有乳化劑等雜質(zhì)，不易完全除凈，有損電性能等，限制了其應(yīng)用。

　　分散聚合法：
　　近年來，陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）的自由基分散聚合技術(shù)作為一種新技術(shù)在聚丙烯酰胺合成領(lǐng)域越來越受到人們的關(guān)注。從反應(yīng)歷程上看，它事實(shí)上是一種在有分散穩(wěn)定劑存在下的特殊形式的沉淀聚合[43]。除了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)外，乳液聚合與分散聚合的最大區(qū)別在于：在乳液聚合中，聚合物在自身單體溶液中是可溶的或可溶脹的；在分散聚合中，聚合物在自身單體溶液中是不溶的，而且一旦生成就沉淀下來，必須加入表面活性劑或分散穩(wěn)定劑阻止聚合物顆粒沉淀，使其穩(wěn)定于分散體系中，成為聚合物膠體體系。
    相比于其它聚合方法，分散聚合既具有水溶液聚合工藝簡(jiǎn)單、操作方便的優(yōu)勢(shì)，又具有反相乳液聚合反應(yīng)速度快、產(chǎn)物相對(duì)分子質(zhì)量大的特性。所得聚合物乳液流動(dòng)性好，無塊狀、顆粒狀不溶物，溶解速度快，使用時(shí)不需要龐大的溶解設(shè)備，可以在管道中直接注入，便于自動(dòng)化操作和準(zhǔn)確計(jì)量，節(jié)省物力和人力。使用時(shí)無有害的有機(jī)溶劑，杜絕了對(duì)環(huán)境的二次污染。