陽離子改性法制備陽離子聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺陽離子改性法制備陽離子型聚丙烯酰胺，主要是通過Mannich反應或羥甲基反應進行，在主鏈上引入叔胺和伯胺基團。日本學者20世紀80年代在對聚丙烯酰胺的改性方面做了大量的研究。國內20世紀90年代才開始對聚丙烯酰胺的陽離子改性進行研究，主要通過甲醛、還原氯丙烷和聚丙烯酰胺鏈上的胺基發生Mannich反應，然后進行季銨化，引入的季銨基團也大多是比較短的脂肪鏈。
陽離子絮凝劑的合成原理：聚丙烯酰胺中的酰胺基團是氮或胺的酰基衍生物，由于酰胺基團中氮原子的未共用電子對與羰基雙鏈中的電子形成共軛體系，使氮原子的電子云密度降低，與之相連的氫原子變得活潑，較易質子化。因此PAM在一定條件下能與甲醛和二甲胺發生曼尼其反應，生成叔胺陽離子聚丙烯酰胺，再進一步與硫酸二甲脂反應，生成季胺型陽離子聚丙烯酰胺，通過Mannich反應合成N-氨甲基聚丙烯酰胺的陽離子絮凝劑，所得產品對污水具有較強的絮凝、助凝力。
PAM在堿性條件下通過霍夫曼降解反應可得到陽離子型的聚乙烯亞胺，也可看作是丙烯酰胺和乙亞胺的共聚物。
通過對聚丙烯酰胺進行改性，可以得到性能良好的陽離子絮凝劑，不僅有助于絮體的長大，用于污泥處理時，還有利于改善水質，與絮體的形成不僅有橋連作用，而且有包絡作用，發生橋連和包絡的高分子還能靠相互作用形成三維網狀結構的大絮團，有助于沉降分離。但曼尼其反應產生的陽離子絮凝劑由于毒性問題，不能用于飲用水處理。
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