CN107936173B - 一种疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法和应用，由包含含氟单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺、去离子水和引发剂的反应体系反应得到，其中含氟单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水的质量比为1：(1～10)：(5～15)：(15～40)，引发剂占单体总质量的0.5％‑3％。该疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺，吸附能力更强，能够更好的适应工业生产领域的污水处理或杂质的去除。
Description
技术领域
本发明属于功能高分子聚合物领域，涉及一种水溶性高分子聚合物的合成方法，具体涉及一种疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法和应用。
背景技术
表面活性单体，也被称为可聚合表面活性剂，是一种功能性表面活性剂，特殊的分子结构赋予其独特的物理化学性质。由于其结构的两亲性可作为表面活性剂使用，还可以作为单体进行聚合，同时表面活性单体在溶液中可以自组装形成各种有序组合体，如胶束、囊泡、溶致液晶等，使其在很多科学和技术领域都有着广泛的应用。
聚丙烯酰胺按离子化程度可以分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性兼具型。由于污水中胶体颗粒大多数带有负电荷，所以阳离子型絮凝剂是市场上的主要产品。阳离子型絮凝剂是一类分子链上带正电荷活性基团的水溶性高分子聚合物，它可以与水中的微粒起电性中和、吸附架桥等作用，使水中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。具有用量少、废水或污泥处理成本低、毒性小以及使用值范围广等优点。阳离子型聚丙烯酰胺为一种线型分子聚合物，可以用于各种废水和污水的处理，是我国开发阳离子型絮凝剂的重要方向。
疏水缔合聚丙烯酰胺由于强烈的分子间疏水缔合，增强了聚合物与固体颗粒之间的吸附架桥能力，有着很好的絮凝效果。如果将疏水单体、丙烯酰胺(AM)与阳离子单体(DMC或DADMAC等)进行胶束共聚合制备阳离子疏水缔合聚丙烯酰胺三元共聚物，在静电作用和疏水缔合架桥共同作用下，将具有更好的絮凝效果。
在近些年的胶束聚合研究中，人们寻求不需要外加助剂，自身具有自组装功能的表面活性单体，用以替代普通的疏水单体，通过新型微多相共聚合体系，制备水溶性疏水缔合聚合物。还有研究者进一步用表面活性单体增溶疏水单体，制备疏水缔合聚丙烯酰胺，进一步提高聚合物的疏水体含量，使得聚合物具有更好的疏水缔合能力。但是目前疏水缔合作用不能满足市场的需求。
发明内容
本发明目的在于提供一种疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法和应用，该疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺，通过疏水阳离子型表面活性单体与丙烯酰胺，疏水单体通过微多相体系发生共聚反应。该疏水阳离子型表面活性单体可以代替胶束聚合中的表面活性剂，并且用该表面活性单体增溶含氟疏水单体，使得疏水缔合作用增强，吸附能力更强，能够更好的适应工业生产领域的污水处理或杂质的去除。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺，由包含含氟单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺、去离子水和引发剂的反应体系反应得到，其中含氟单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水的质量比为1：(1～10)：(5～15)：(15～40)，引发剂占单体总质量的0.5％-3％。
所述的含氟单体为丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯。
所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或氧化-还原引发剂；氧化-还原引发剂为过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸铵-亚硫酸氢钠、过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸铵-硫代硫酸钠或过硫酸钾-硫代硫酸钠。
所述的氧化-还原引发体系中氧化剂与还原剂的质量比为3：2。
一种疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：
(1)向装有搅拌器、球形冷凝管的反应装置中，加入含氟单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水；
(2)向反应装置充入氮气，将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌；
(3)温度升至40℃-80℃时，滴加引发剂，引发聚合反应，加热回流反应至反应黏度不再变化，停止反应；
(4)取出产物，后处理得到疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的制备方法为：
在容器中加入丙酮和氯化苄，室温下慢慢滴加甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，丙酮、氯化苄及甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为(1-3)：(0.5-2.5)：(0.5-2.5)，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵。
所述的氮气为液态的氮气或气态的氮气。
加热回流反应时间为3-6h。
所述的后处理步骤具体为：用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤产物，直至溶液澄清后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，再进行研磨。
一种疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺作为絮凝剂在污水处理或杂质的去除中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明的产品以疏水阳离子表面活性单体代替胶束聚合中的表面活性剂，并用该表面活性单体增溶含氟单体，采用三元共聚的方法制备出疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺共聚物，通过用表面活性单体甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵增溶含氟单体，由于分子链上的含氟疏水基团能够发生聚集，使得聚合物分子在水溶液中由于静电、氢键或范德华力作用而在分子间产生具有一定强度但又可逆的物理缔合。低浓度时，单一分子内的疏水基团进行分子内缔合；浓度增加到一定值，不同分子的疏水基团间出现分子间缔合，该浓度称为临界缔合浓度。达到该浓度后，分子间逐步缔合成聚集体结构，形成一种巨大的三维网状结构，溶液的表观黏度大幅度增加。即使当聚合物溶液浓度较低时，体系仍然有很高的表观黏度，而不像聚丙烯酰胺溶液那样，仅靠提高聚合物相对分子质量来实现高效增黏。通过引进含氟疏水基团，能够缩短絮凝时间，提高絮凝效果。含氟单体是一种强疏水性单体，其疏水缔合作用比碳氢疏水单体更强，制备的含氟聚丙烯酰胺共聚物具有更好的应用效果。并且通过使用表面活性单体避免了胶束聚合过程中在后处理过程中处理残余的小分子表面活性剂。
本发明的方法采用采用三元共聚的方法制备出疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺共聚物，制备过程简单，便于操作，产物制备过程容易控制。并能通过调整原料的组成改变共聚物的阳离子度，从而使制得的共聚物作为一种新型絮凝剂。
本发明制得的共聚物作为一种新型絮凝剂，能够更好的适应工业生产领域的污水处理或杂质的去除。作为凝絮剂使用时，能够比碳氢疏水单体制备的聚丙烯酰胺共聚物吸附效果好。
附图说明
图1甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DMBAC)的红外光谱图；
图2为丙烯酰胺(AM)/甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DMBAC)/甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)聚合物的红外光谱图。
图3为聚合物在不同浓度下的表面张力。
图4为聚合物投加量对硅藻土悬浮液上清液zeta电位的影响。
图5为聚合物投加量对硅藻土悬浮液上清液透过率的影响。
图6为聚合物投加量对除油效果的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的具体实施方式进行详细阐述，但本发明不限于该实施例。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选施例中详细说明具体的细节。
实施例1
(1)在容器中加入2mol的丙酮和1mol的氯化苄，室温下慢慢滴加1mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：5：7：30的比例加入甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，0.5h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)55℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量1.5％的过硫酸铵和亚硫酸氢钠混合溶液(质量比为3：2)。加热回流反应4小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
由图1可知，在1726cm-1处为酯羰基吸收峰，在1168cm-1为酯基碳-氧键吸收峰；在1637cm-1处为双键吸收峰，在3088cm-1处为CH＝CH-H的伸缩振动吸收峰，在1411cm-1，890cm-1处分别为双键碳-氢面内伸缩振动和面外弯曲振动吸收峰；在1294cm-1，1045cm-1处为季铵基团中碳-氮键的伸缩振动吸收峰；在1594cm-1，1575cm-1，1506cm-1，1429cm-1等处为苯环骨架振动吸收峰，在1218cm-1和1000cm-1处为苯环上的碳-氢键的面内弯曲振动吸收峰，在941cm-1处为苯环上的碳-氢键的面外弯曲振动吸收峰振动；在2981cm-1处有CH3-上C-H伸缩振动吸收峰。红外光谱图信息证明所合成的化合物为甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DMBAC)。
由图2可知，3441cm-1，3394cm-1处为AM中N-H的伸缩振动吸收峰，，1659cm-1为C＝O的伸缩振动吸收峰。1120cm-1为C－F键伸缩振动的特征吸收峰，在1558cm-1，1506.16cm-1，1498cm-1等处为苯环骨架振动吸收峰，即DMBAC的特征吸收峰。由红外谱图可知共聚物的生成。
实施例2
(1)在容器中加入2.5mol的丙酮和1.5mol的氯化苄，室温下慢慢滴加1mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：5：9：34的比例加入甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，1h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)60℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量1.0％的过硫酸钾和亚硫酸氢钠混合溶液(质量比为3：2)。加热回流反应3小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
实施例3
(1)在容器中加入2mol的丙酮和2mol的氯化苄，室温下慢慢滴加1.5mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：7：12：30的比例加入丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，0.7h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)65℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量2.0％的过硫酸钾溶液。加热回流反应3.5小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
实施例4
(1)在容器中加入1.2mol的丙酮和1.3mol的氯化苄，室温下慢慢滴加0.8mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：5：7：25的比例加入丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，0.4h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)50℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量2.5％的过硫酸铵溶液。加热回流反应4.5小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
实施例5
(1)在容器中加入1.4mol的丙酮和1.8mol的氯化苄，室温下慢慢滴加1.6mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：6：8：35的比例加入甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，0.2h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)70℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量2.5％的过硫酸铵溶液。加热回流反应3.5小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
实施例6
(1)在容器中加入1.3mol的丙酮和2.3mol的氯化苄，室温下慢慢滴加2.2mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：4：9：35的比例加入甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，0.5h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)40℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量0.5％的过硫酸钾-亚硫酸钠混合溶液(质量比为3：2)。加热回流反应3小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
实施例7
(1)在容器中加入1.6mol的丙酮和1.8mol的氯化苄，室温下慢慢滴加2.2mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：6：12：33的比例加入丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，1h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)80℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量3％的过硫酸铵-硫代硫酸钠混合溶液(质量比为3：2)。加热回流反应6小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
实施例8
(1)在容器中加入1mol的丙酮和2.5mol的氯化苄，室温下慢慢滴加2.5mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：10：15：40的比例加入甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，0.5h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)55℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量1.5％的过硫酸铵和亚硫酸氢钠混合溶液(质量比为3：2)。加热回流反应4小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
实施例9
(1)在容器中加入3mol的丙酮和0.5mol的氯化苄，室温下慢慢滴加0.5mol的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
(2)在装有搅拌器、球形冷凝管的三口烧瓶中按质量比为1：10：15：40的比例加入甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水。
(3)向反应装置充入高纯氮，0.5h后将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌。
(4)55℃时使用恒压滴液漏斗滴加单体总质量1.5％的过硫酸铵和亚硫酸氢钠混合溶液(质量比为3：2)。加热回流反应4小时至反应黏度不再变化，停止反应。
(5)取出产物，用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤溶液，直至溶液澄清之后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，将所得的产物进行研磨，最终的目标产物，即疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
将本发明实施例1制备的产品作为凝絮剂，对硅藻土悬浮液模拟废水以及含油废水进行絮凝，并将其与阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMC)以及聚丙烯酰胺PAM进行对比。
表面张力和临界胶束浓度是衡量表面活性剂的重要参数。在室温下,采用挂片法测量聚合物在不同浓度下的表面张力。由图3可知,随着聚合物质量浓度的增大，其水溶液表面张力逐渐降低，转折点处的表面张力γcmc＝31.54mN/m，表明此聚合物具有较高的表面活性,能有效降低水的表面张力,最终使含油废水达到油水分离。
在室温下,将不同浓度的聚合物P(AM-DMBAC-TFEMA)，阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMC),聚丙烯酰胺PAM加入到硅藻土悬浊液中,充分搅拌,然后静置一段时间,并取上层清液,在波长为500nm的分光光度计上,测定其透光率和zeta电位,考察聚合物的絮凝性能。
由图4可知，聚合物P(AM-DMBAC-TFEMA)和P(AM-DMC)对硅藻土悬浮液都有很好的去除效果，其上清液透过率可达到90％以上。随着投加量的增加，上清液的透过率先升高后减少。当P(AM-DMBAC-TFEMA)的投加量为10mg/L时，透过率可达99.28％。当P(AM-DMC)的投加量为20mg/L时，透过率可达94.28％。很明显P(AM-DMBAC-TFEMA)的絮凝性能优于P(AM-DMC)。主要是因为P(AM-DMBAC-TFEMA)中含有苯环以及含氟疏水基团，在水溶液会因憎水而发生聚集，表现出明显的疏水缔合作用，使大分子链产生分子间缔合，易于形成大絮团。而PAM随着投加量的增加，上清液比没加聚合物的悬浮液澄清一点，但仍然十分浑浊。主要是由于PAM主要是以吸附架桥起絮凝作用，而硅藻土悬浮液中的正电荷颗粒因不能被电性中和而稳定存在，不能被絮凝沉降下来。
由图5可以看出，硅藻土固体颗粒悬浮体系之所以能稳定存在，主要是因为硅藻土悬浮颗粒带负电，颗粒具有较大的ζ电势-35.7mv,当加入P(AM-DMBAC-TFEMA)，P(AM-DMC)，电势迅速降低。而加入PAM虽然电势也降低，但无多大变化。硅藻土吸附P(AM-DMC)，P(AM-DMBAC-TFEMA)出现电荷转变主要是因为其链结点上带有季铵基团-N+(CH3)3，吸附在硅藻土上使表面的净电量发生了变化，而PAM是以架桥作用为主，悬浮液中的高电荷的颗粒稳定存在而不被絮凝。
向含油废水中加入絮凝剂，于室温下以200r/min，匀速搅拌20min，静置沉降后，取上层清液备用。
由图6可知,在30℃,时间为5h条件下，在投加量相同时，P(AM-DMBAC-TFEMA)对含油废水的除油率明显优于P(AM-DMC)和PAM随着聚合物投加量的增加,除油率先增大后缓慢减小，当P(AM-DMBAC-TFEMA)投加量为35mg/L时，除油率达到最大值95％。这是因为当聚合物投加量不足时，油滴无法因吸附架桥和电中和作用充分富集发生聚沉。当投加量过大时，聚合物之间会发生排斥作用而使彼此处于分散状态无法稳定聚沉，既除油效果下降。
以上，仅为本发明的较佳实施例，并非仅限于本发明的实施范围，凡依本发明范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (8)
1.一种疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺作为絮凝剂在硅藻土悬浮液去除中的应用，其特征在于，由包含含氟单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺、去离子水和引发剂的反应体系反应得到，其中含氟单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水的质量比为1：(1～10)：(5～15)：(15～40)，引发剂占单体总质量的0.5％-3％；
聚丙烯酰胺的制备方法包括以下步骤：
(1)向装有搅拌器、球形冷凝管的反应装置中，加入含氟单体、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、丙烯酰胺和去离子水；
(2)向反应装置充入氮气，将反应装置中的空气完全排除后，加热搅拌；
(3)温度升至40℃-80℃时，滴加引发剂，引发聚合反应，加热回流反应至反应黏度不再变化，停止反应；
(4)取出产物，后处理得到疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的含氟单体为丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸十二氟庚酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或氧化-还原引发剂；氧化-还原引发剂为过硫酸铵-亚硫酸钠、过硫酸铵-亚硫酸氢钠、过硫酸钾-亚硫酸钠、过硫酸钾-亚硫酸氢钠、过硫酸铵-硫代硫酸钠或过硫酸钾-硫代硫酸钠。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的氧化-还原引发体系中氧化剂与还原剂的质量比为3：2。
5.根据权利要求3所述的应用，所述甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵的制备方法为：
在容器中加入丙酮和氯化苄，室温下慢慢滴加甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，丙酮、氯化苄及甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为(1-3)：(0.5-2.5)：(0.5-2.5)，搅拌过夜，过滤得到白色固体；用丙酮多次洗涤，真空干燥得到白色粉末状固体，即甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵。
6.根据权利要求3所述的应用，所述的氮气为液态的氮气或气态的氮气。
7.根据权利要求3所述的应用，加热回流反应时间为3-6h。
8.根据权利要求3所述的应用，所述的后处理步骤具体为：用体积比为1：1的乙醇和丙酮混合洗涤产物，直至溶液澄清后，将洗涤后的产物放入真空烘箱干燥，再进行研磨。
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