半连续RAFT分散聚合定制核壳型阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝研究

黄 博, 刘平伟,2, 李伯耿, 王文俊,2

(1. 浙江大学 化学工程联合国家重点实验室, 浙江 杭州 310027; 2. 浙江大学衢州研究院, 浙江 衢州 324000)

1 引 言

聚丙烯酰胺(polyacrylamide, PAM)在造纸[1]、采矿、抑尘[2]、环保、采油等诸多领域有着广泛的应用[3]。其中，带有正电荷的阳离子型聚丙烯酰胺(cationic polyacrylamide, CPAM)用途最广，是最重要的絮凝剂，其依靠所带电荷与水中胶体粒子发生静电作用，再利用聚合物的架桥作用实现胶体颗粒的沉淀[3]。目前市面上的CPAM主要是线性无规共聚物[4]，为了促进聚合物架桥、实现良好絮凝[3]，絮凝剂的分子量需达到几百至千万[5]，使得聚合物存在严重的链缠结，造成絮凝剂溶解困难，且形成的溶液黏度高。MA等[6]研究发现以无规形式存在于CPAM中的阳离子单体仅有部分参与絮凝，阳离子利用效率低。提高阳离子利用效率可通过合成其均聚物来实现[7-9]。但作者认为高阳离子组成的共聚物的电性中和能力与均聚物相近[10]，这样可进一步提高阳离子的利用效率。同时，如将CPAM设计成支化结构，并将阳离子单体均/共聚物链段引到支化聚合物末端，则可有效地提高阳离子的利用效率[6]和絮凝效果，同时降低聚合物的链缠结，缩短聚合物的溶解时间。

然而，支化CPAM很难通过传统自由基聚合进行合成。可逆加成-断裂链转移聚合(reversible addition- fragmentation chain transfer polymerization, RAFT)因具有“活性”/可控聚合特征，可用于定制嵌段[11]、无规[11-12]、梯度[13-14]等聚合物。WANG等[15-16]研究发现在丙烯酰胺(acrylamide, AM)的RAFT聚合过程中，通过半连续添加二烯类单体的方式，可定制超支化结构的PAM，同时有效地抑制凝胶的生成。

CPAM通常由水相溶液聚合或反相乳液聚合而得[3,17]。水相溶液聚合简单，但由于PAM在水溶液中存在很强的氢键作用，即使在很低的固含量下，聚合物溶液仍具有很高的黏度，且易产生凝胶，从而影响合成效率。反相乳液聚合[16-17]可在较高的固含量下进行合成，但聚合过程需使用有机溶剂与乳化剂。而基于非均相体系反应的水相分散聚合，利用水溶液中无机盐[18-19]、聚乙二醇[20-21]等对PAM的排斥作用产生相分离，从而形成一种“水包水”的非均相分散体系。水相分散聚合兼具水溶液与反相乳液聚合的优点，但为了体系稳定，需使用如水溶性聚合物的稳定剂[18,20,22]，利用聚合物的空间位阻和/或静电排斥作用实现体系稳定，但这些外加的水溶性聚合物会对PAM的后续使用产生影响。因此，如能将阳离子聚合物既作为稳定剂、又能成为CPAM分子链的一部分，则可在避免上述问题的同时，又让阳离子充分发挥其絮凝作用。

为此，本文首先通过RAFT水溶液聚合合成阳离子单体与AM的无规共聚物，以该无规共聚物作为RAFT聚合大分子链转移剂(macro chain transfer agent, mCTA)和稳定剂，调控AM在盐溶液中的RAFT分散聚合，并通过半连续滴加方式，将二烯类交联剂加入反应体系，参与交联反应，定制超支化PAM为核阳离子共聚物为臂的核壳型CPAM，同时研究不同CPAM对TiO2絮凝的影响，并将核壳型CPAM与市售絮凝剂进行了比较。

2 实验(材料与方法)

2.1 实验试剂

丙烯酰胺(≥ 98.5%，上海凌峰化学试剂有限公司)经丙酮重结晶精制；N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(N,N'-methylenebisacrylamide，BisAM，≥ 98%，国药集团化学试剂有限公司)在乙醇中重结晶后使用；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride, DMC，80%水溶液，Sigma-Aldrich公司)经丙酮沉淀精制后使用；过硫酸铵(ammonium persulphate，APS，98%，北京百灵威化学科技有限公司)、硫酸铵(ammonium sulfate，AS，≥ 98%，国药集团化学试剂有限公司)、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride，Va-044，98%，百灵威试剂)、乙酸(acetic acid，HAc，≥ 99.5%)、无水乙酸钠(sodium acetate，NaAc，≥ 99%)、氯化钠(sodium chloride，NaCl，≥ 99%)、二氧化钛(titanium dioxide，TiO2，IV型，粒径180 nm，Sigma-Aldrich公司)、均购自国药集团化学试剂有限公司，CPAM絮凝剂FO4240SH (～25%离子度，分子量约700万，法国SNF公司)、CPAM絮凝剂FO4440SH (～35%离子度，分子量约700万，法国SNF公司)、CPAM絮凝剂C535M(～30%离子度，分子量约600万，日本三井化学)均直接使用；RAFT链转移剂3-苯甲巯基硫代羰基丙酸(3-(((benzylthio)carbonothioyl)thio)propanoic acid，BCPA)参照文献[23]合成；pH = 5.0醋酸/醋酸钠缓冲液由16.33 g HAc与59.72 g NaAc加水定容至1 L；实验用水均为去离子水。

2.2 P(DMC-r-AM)的合成

P(DMC-r-AM)由阳离子单体DMC与AM的RAFT水相溶液聚合共聚而得，聚合在pH=5.0的缓冲液中进行，以抑制BCPA水解。以样品M1为例，具体合成步骤如下：在带有机械搅拌桨的250 mL三口烧瓶中依次加入15.14 g DMC(0.072 8 mol)、5.17g AM(0.072 8 mol)、13.2 mg BCPA (0.048 5 mmol)和pH = 5.0醋酸/醋酸钠缓冲溶液114.1 g。经搅拌溶解完全后，通氮除氧1 h，并同时升温至50 ℃，然后将溶解于1 g水的7.84 mg Va-044 (0.024 2 mmol)加入到反应体系中，200 r⋅min-1下持续通氮聚合6 h。以其作为后续RAFT分散聚合的大分子RAFT链转移剂mCTA，同时也作为稳定剂。

2.3 核壳型CPAM的合成

前面工作结果已表明P(DMC-r-AM)可用作AM水相RAFT分散聚合的稳定剂和mCTA[10]，可在P(DMC-r-AM)中接入PAM嵌段(P(DMC-r-AM)-b-PAM)。因此核壳型CPAM可通过半连续RAFT水相分散聚合得到，溶剂为对聚丙烯酰胺排斥效果最佳的AS溶液[24]。以样品HB1为例，具体合成步骤如下：将30 g上面合成的mCTA溶液M1、2.25 g AM (0.031 7 mol)、17.18 g AS (0.13 mol)以及去离子水2.93 g加入带机械搅拌桨的250 mol三口烧瓶中。经搅拌溶解完全后，通氮除氧1 h，并同时升温至60 ℃，然后将溶解于1 g水的1.2 mg APS加入到反应体系中，200 r⋅min-1下持续通氮聚合。聚合2 h后，将8 mmol溶有0.163 g BisAM(1.057 mmol)并预先通氮除氧的去离子水以2 mL⋅h-1恒速滴加到聚合体系中，待4 h滴加结束后再继续反应1 h。其合成路线示意图见图1。

图1 核壳型CPAM的合成路线示意图 Fig.1 Synthetic route of core-shell CPAMs

2.4 聚合物的表征

2.4.1 聚合转化率

核壳型CPAM的转化率与mCTA的总转化率(X)通过碘量滴定法测量参照GB12005.3-89与文献[25-26]，具体如下：称取有效含量为c (质量分率)的样品m g，将其加入到碘量瓶中，再加入100 g去离子水将其完全溶解。溶解完成后，加入10 mL 0.1 mol⋅L-1溴溶液(含溴酸钾2.783 g和溴化钾10 g，加去离子水定容至1 L)，再加入5 mL浓盐酸进行酸化处理。将碘量瓶进行液封后，在100 r⋅min-1搅拌条件下避光反应30 min。反应结束后向其加入10 mL 0.1 mol⋅L-1碘化钾溶液，然后用0.1 mol⋅L-1的硫代硫酸钠溶液进行滴定，使用5 g⋅L-1淀粉溶液作为指示剂。滴定过程中溶液将从深蓝色逐渐变淡，终点为无色透明。记下此时所消耗的硫代硫酸钠溶液体积V毫升。利用式(1)可计算聚合物的转化率：

其中，MAM与MDMC分别为AM与DMC的分子量，fAM与fDMC分别为单体中AM与DMC的摩尔百分比。

mCTA中DMC的转化率(xDMC)通过Burker Advance 400 Spectrometer获得的1H-NMR核磁谱图计算而得。聚合物样品先用通过分子量为5 000的透析膜在去离子水中渗析一周去除盐和未反应单体，冷冻干燥获得精制的聚合物样品，用重水为氘代试剂配置核磁样品。mCTA中AM的转化率(xAM)由X与xDMC计算得到。

2.4.2 mCTA分子量

mCTA分子量通过凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)测得，使用Polymer Laboratory公司PL-GPC 50凝胶渗透色谱仪，检测器为示差检测器，色谱柱分别为PL-aquagel-60、PL-aquagel-50和PL-aquagel-40，淋洗液为0.4mol⋅L-1硝酸钠/3%乙腈水溶液，淋洗速率为0.8 mL⋅min-1，温度30 ℃。使用窄分布PEO为标样。

2.4.3 核壳型CPAM粒径

核壳型CPAM粒径通过Malvern Nanosizer ZS90动态光散射(dynamic light scattering，DLS)粒径仪表征。其具体测量方法为：使用去离子水将核壳型CPAM分散液稀释至原浓度的10%，使CPAM可在溶解于水中形成均相溶液，稀释后样品经超声去除气泡后，25 ℃ 测量其粒径及粒径分布。

2.4.4 核壳型CPAM样品溶解时间

在100 mL烧杯中加入100 mL去离子水，称取约0.1 g CPAM样品，加入去离子水中，在30 ℃、200 r⋅min-1磁力搅拌下使用电导率仪测量溶液的电导率变化情况，每1 min记录溶液电导率值。当相邻两次测量的溶液电导率差值低于0.05 μS⋅cm-1时，认为样品达到完全溶解，此时所需时间为样品的溶解时间(ts)。

2.4.5 核壳型CPAM样品凝胶含量

将所获得CPAM分散液摇匀后，称取m g的样品，加100 g水溶解1 h后，用100目不锈钢筛网过滤。将过滤后的筛网放置于120 ℃ 烘箱中烘干4 h，得到干燥滤渣的质量记为m1。凝胶含量(G)为m1占总质量m的质量分数。

2.4.6 核壳型CPAM特性粘度

由于核壳型CPAM分子量很高，无法用GPC检测，因此参照GB 17514-2008测量样品特性黏度([ƞ])。配制85 g⋅L-1硝酸钠溶液，使用该溶液配制浓度约1.0 g⋅L-1CPAM分散液样品溶液，得到精确浓度。将所配制的聚合物溶液分别稀释2、5、10和25倍，30 ℃下用毛细管内径0.55 mm的乌氏黏度计测量溶液留出时间。实验采用五点法，分别测得不同浓度样品的流出时间t与纯硝酸钠溶液流出时间t0，得到相对黏度ƞr= t/t0。通过c与ƞr/c作图，并拟合外推，在c = 0时的截矩即为该聚合物的[ƞ]。

2.5 絮凝性能的测定

2.5.1 二氧化钛悬浊液的配制

称取二氧化钛(IV型) 50 mg、氯化钠58.5 mg，加入到1 L的去离子水中，搅拌1 h后静置8 h，使二氧化钛颗粒表面完全润湿。将其放入超声清洗器中超声6 h，超声结束后用盐酸和氢氧化钠，将悬浊液的pH调节至8.0～8.2。所得二氧化钛悬浊液的浊度(T0)范围应控制在1500～1700 NTU。

2.5.2 相对浊度

先配好浓度为0.005 g⋅L-1的聚合物溶液。将100 mL二氧化钛悬浊液加入100 mL烧杯中，在25 ℃、磁力搅拌条件下，将一定量的聚合物(基于纯TiO2质量)溶液加入进行絮凝。絮凝过程中，先400 r⋅min-1搅拌1 min后，将搅拌速率降至100 r⋅min-1继续搅拌29 min。絮凝结束后，小心吸取中间悬浊液，使用Hach 2100N浊度计测量浊度(T1)。絮凝完成后的相对浊度就为Tr= T1/T0。

2.5.3 絮凝絮体粒径 絮凝过程中絮体粒径变化用Malvern Mastersizer 2000激光粒度分析仪测量，选用蒸馏水作为循环分散液，25 ℃下测量。絮体的微观形貌还用日立SU3500台式扫描电镜(scanning electron microscope，SEM)进行测量。具体方法为：小心吸取少量絮凝悬浊液中间液体，滴于铝箔上并迅速转移到120 ℃烘箱中进行干燥，得到的干燥样品喷金后进行SEM观察。

3 实验结果与讨论

3.1 大分子链转移剂的定制

在pH = 5.0的缓冲液中，使用BCPA调控AM与DMC的RAFT溶液共聚，制得了一系列链长与电荷密度可控的CPAM无规共聚物。聚合物表征结果详见表1。总体上，AM与DMC均实现了高转化，DMC的转化率略高于AM，表明DMC有更高的共聚活性。样品M1～M3的电荷密度均维持在51%，数均分子量则从398增至773 kg⋅mol-1，分子量分布指数(Ð)则随着分子量的提高略有增加。而对于样品M3～M5，其链节数均接近2 800，其电荷密度从M3的51.0% 降低至M5的30.4%。所有聚合产物的Ð均小于1.4，说明聚合过程受到了良好的控制。所定制的P(DMC-r-AM)可作为后续RAFT聚合的大分子链转移剂mCTA。

表1 大分子链转移剂的合成与表征结果 Table 1 Synthesis and characterization of macro RAFT chain transfer agents

3.2 核壳型CPAM定制及其絮凝性能

以P(DMC-r-AM)作为mCTA和稳定剂，进行AM在AS水溶液中的半连续RAFT水相分散聚合，定制核壳型CPAM。研究了不同链长和电荷密度的mCTA及改变AM与mCTA配比对所定制的核壳型CPAM结构及其絮凝性能的影响规律。

3.2.1 大分子链转移剂链长的影响

分别使用M1～M3 3种具有相同离子度、不同链长的mCTA，合成具有相同离子度、不同阳离子臂长的核壳型CPAM，聚合物的表征结果详见表2。可以看到，所得到的聚合物分散液中凝胶含量不超过2.5%，3个聚合物在聚合2 h、即开始滴加BisAM前AM的转化率分别为28.5%、31.0%和32.6%，同时三者最终转化率也相近，因此几乎相同量的AM与BisAM用于超支化PAM核的制备，所形成的核的大小可认为相近，制得了具有不同长度阳离子嵌段的臂和相近尺寸的高度交联PAM核的核壳型CPAM。其外臂由mCTA与扩链了相近链长的PAM嵌段，因此长链mCTA(M3)所形成的核壳型CPAM的外臂也更长。由于聚合物链缠结是造成聚合物溶液黏度升高的主要因素，外臂越长缠结越明显，因此HB1～HB3的特性黏数随mCTA分子量的增加从3.03提高至4.29 dL⋅g-1。进一步验证所得CPAM外臂的变化。CPAM的Z-均粒径(Dz)随mCTA长度的增加而增大，粒径分散系数相近而略有增大，虽然3组核壳型CPAM具有不同的壳层臂长，但对CPAM分散液的溶解时间影响很小，均为15 min。

表2 大分子链转移剂链长对所合成的核壳型CPAM的影响 Table 2 Effects of mCTA chain length on core-shell CPAMs synthesis

核壳型CPAM阳离子壳层臂长的增加，其对二氧化钛悬浊液絮凝性能的影响见图2。可以发现，经CPAM絮凝后的二氧化钛悬浊液能达到约为0.1～0.15的最低相对浊度，随着CPAM臂长从HB1增至HB3，最佳的絮凝剂用量从3 mg⋅g-1增至4 mg⋅g-1以上，相对浊度略有增加。 这可能由高分子量阳离子型聚合物絮凝时电荷利用效率降低所致。在絮凝过程中，絮凝剂存在一个最佳用量[6,27-28]。较低用量时，絮凝效果随着絮凝剂用量的增加而提高；而当使用量较高时，絮凝效果则随着絮凝剂用量的增加而变差。造成这种现象的原因是因为在最佳絮凝剂用量的体系中，絮凝剂所带电荷能与粒子表面等量中和，体系呈现电中性；若继续提高絮凝剂用量，所形成的絮体发生电性反转，从而影响絮体的进一步凝聚[27]。聚合物拓扑结构将对絮凝剂最佳用量有明显的影响[27]。对于高分子量絮凝剂，其部分阳离子链段在絮凝过程中发生链折叠而降低参加电性中和的正电荷比例[7]，因而最佳絮凝剂用量也较大。

3.2.2 大分子链转移剂离子度的影响 使用不同离子度mCTA样品M1 (51.0%)、M4 (40.6%)和M5 (30.4%)合成核壳型CPAM，考察mCTA离子度的影响，表征结果详见表3。可以发现，当开始滴加BisAM时，3个样品中AM转化率为27.6%～30.1%，表明3个样品对核和壳层中AM的贡献率相当。同时，所合成的CPAM特性黏度从3.03降至2.90 dL⋅g-1，产物的Dz从1 416增至1 573 nm。上述结果说明，随着mCTA电荷密度的降低，分散体系更容易发生相分离，但mCTA的稳定性作用略有降低，分散体系中聚合物微粒之间的排斥作用略有下降，故聚合物微粒粒径略变大、分布变宽，相应地使得聚合物分子量略有降低，同时也使得CPAM分散液样品的溶解时间从15 min减少到10 min。

图2 大分子链转移剂链长对核壳型CPAM絮凝性能影响 Fig.2 Effects of mCTA chain length on flocculation performance of core-shell CPAMs

表3 大分子链转移剂离子度对所合成的核壳型CPAM的影响 Table 3 Effects of mCTA charge density on of core-shell CPAMs synthesis

核壳型CPAM样品HB1、HB4和HB5对二氧化钛悬浊液的絮凝性能见图3。可以发现，随着核壳型CPAM的离子度的降低，悬浊液最低相对浊度逐渐增加，从HB1的0.1升至HB5的0.2。同时，相对浊度随着CPAM用量的增加，同样出现了先降后升的趋势，与前面所述的现象一致，但最佳絮凝剂用量相近。高离子度的絮凝剂由于对二氧化钛颗粒有更强的电荷作用，因而絮凝效果更佳。最佳絮凝剂用量受到聚合物拓扑结构影响[27]，由于这3种聚合物的核与臂长均相近，具有相似的拓扑结构，因为其最佳絮凝剂用量也相近。

3.2.3 AM加入量的影响

对RAFT分散聚合中AM加入量的影响进行了研究，通过改变AM的加入量，可改变CPAM的核与臂的尺寸。HB6、HB7与HB1中[AM]0/[mCTA]0从3 000/1增至6 000/1。当开始滴加BisAM时，3组的AM转化率分别为31.5%、32.7%与28.5%，对应于AM扩链长度分别为945、1 472和1 710链节，说明其外臂逐渐增长，同时，核也逐渐增大。虽然增加AM加入量使CPAM的臂长和核尺寸同时增大，但CPAM的臂上阳离子嵌段长度保持不变。这表现在Z均粒径逐渐增大，分别为815.8、943.4和1 416 nm。因此，提高分散聚合阶段AM的加入量，可合成具有更长外臂与更大内核的核壳型CPAM。

对HB6、HB7与HB1絮凝性能进行测试，结果见图4。可以发现，随着核壳型CPAM的粒径增加，最低相对浊度由HB6的0.2降低至HB1的0.1，絮凝性能提高；同时，CPAM的最佳用量从HB6的2 mg⋅g-1逐步增加至HB1的3 mg⋅g-1。 根据絮凝机理，更长的外臂与更大的内核有利于絮凝剂对胶体颗粒的架桥作用，提高絮凝效果，因此，最大尺寸的HB1的相对浊度最低。絮凝剂用量则与聚合物拓扑结构相关，最佳絮凝剂用量随CPAM尺寸增加而增多，这与上述研究结果相一致，XIAO等[26]也有相类似的报道，发现使用表面带电荷的微球絮凝剂，微球的最佳用量随微球尺寸的增大而增加。

图3 大分子链转移剂的电荷密度对核壳型CPAM絮凝性能的影响 Fig.3 Effects of mCTA charge density on flocculation performance of core-shell CPAMs

图4 AM加入量对核壳型CPAM絮凝性能的影响 Fig.4 Effects of AM adding amount on flocculation performance of core-shell CPAMs

表4 AM加入量对所合成的核壳型CPAM的影响 Table 4 Effects of AM addition on core-shell CPAMs synthesis

3.3 核壳型CPAM与工业样品絮凝性能比较

选择了几种常见的工业絮凝剂，与HB1的絮凝能力进行了比较，工业絮凝剂性能参数见表5。HB1的离子度仅为18.4%，明显低于工业样品。同时，由于HB1为超支化聚丙烯酰胺为核、阳离子共聚物为臂的核壳型CPAM，不同于工业絮凝剂的线形结构，其分子间链缠结大幅度减弱，其溶解时间大幅度缩短。

HB3与3个工业样品的絮凝性能比较见图5。可以看到：在絮凝剂使用量1～4 mg⋅g-1，HB1的絮凝效果均优于工业样品，其最低相对浊度可达0.1，优于3个工业样品的0.2。同时，HB1的最佳絮凝剂使用量为3 mg⋅g-1，而3个工业样品的最佳絮凝剂用量均大于4 mg⋅g-1，说明HB1可在较低用量时达到更好的絮凝效果。

表5 絮凝剂性能参数汇总 Table 5 Summary of flocculant specification

进一步研究了HB1与FO4240SH在3 mg⋅g-1用量下的絮凝过程中絮体粒径的变化情况，其结果如图6所示。用于絮凝的二氧化钛粒径呈均一且单分散分布，平均粒径为187 nm。随着絮凝的进行，187 nm处颗粒峰逐渐减弱，在631 nm与3.80 μm处分别出现了两个较大的絮体峰。随着絮凝的进一步进行，二氧化钛颗粒峰完全消失，并开始出现更大的絮体峰(20.0 μm)。与HB1相比，FO4240SH在187 nm处二氧化钛颗粒峰从絮凝开始5 min后才开始逐渐减弱，所形成的大絮体峰明显少于HB1。

对图6中各絮凝时间的样品同时进行了SEM电镜观察(见图7)。SEM电镜观察结果与DLS絮体粒径结果相一致。通过对絮凝过程中絮体的形成时间与尺寸的研究，进一步证实了具有核壳结构的CPAM具有很好的絮凝能力。

图5 核壳型CPAM样品HB1与三种工业样品絮凝性能的比较 Fig.5 Comparison of flocculation performances for core-shell CPAM sample HB1 and three commercial flocculants

图6 二氧化钛絮体粒径随絮凝时间变化图 Fig.6 Profiles of flocculated TiO2 particle sizes

图7 HB1与工业样品FO4240SH的絮体SEM照片随絮凝时间变化图 Fig.7 Profiles of flocculated particles using sample HB1 and commercial FO4240SH

4 结 论

本文通过AM/DMC水相RAFT溶液聚合，定制了可用于AM在硫酸铵溶液中的RAFT分散聚合的稳定剂和大分子RAFT链转移剂mCTA，并通过半连续滴加二烯类单体交联剂BisAM，定制了超支化PAM为核、阳离子无规共聚物为臂的核壳型CPAM，AM/DMC无规共聚物不仅保证了AM水相RAFT分散聚合可控地稳定进行，同时为核壳型CPAM提供了阳离子聚合物的臂。

核壳型CPAM可作为絮凝剂，用于二氧化钛悬浊液的絮凝，聚合物结构的显著影响其絮凝效果：(1)将mCTA数均分子量从397.5提高至773.7 kg⋅mol-1，降低了所定制的CPAM中阳离子电荷的利用效率，最佳絮凝剂用量提高；(2)当mCTA的离子度为30.4%～51.0% 时，提高离子度有利于CPAM絮凝能力的提高，但由于形成的聚合物拓扑结构相近，未改变最佳絮凝剂用量；(3)将分散聚合中AM的加入量从[AM]0/[mCTA]0= 3 000/1增至6 000/1，可获得更长外臂与更大内核的CPAM，从而促进了聚合物的架桥作用，提高絮凝效果，同时增加最佳絮凝剂用量。

核壳型CPAM与工业絮凝剂相比，更易溶解，并可在更低的使用量、更低的离子度下达到更好的絮凝效果，具有很好的工业应用前景。

符号说明：

C — 离子度，mol%

Dz— Z均粒径，nm

Ð — 分子量分布指数

G — 凝胶含量，wt%

Mn— 数均分子量，kg⋅mol-1

MnNMR— NMR测得的数均分子量，kg⋅mol-1

MnGPC— GPC测得的数均分子量，kg⋅mol-1

ts— 溶解时间，min

X — 转化率，%

xAM— AM转化率，%

xDMC— DMC转化率，%

X2h— 聚合2h时转化率，%

[ƞ] — 特性黏数，dL⋅g-1

下标

mCTA — 大分子链转移剂