聚丙烯酰胺是一类重要的水溶性聚合物，已成为当今世界上应用最广、效能最高的有机高分子絮凝剂，被广泛用于纺织印染、造纸、金属冶炼、煤炭等领域工业废水的处理。此外在采油添加剂、建筑、土壤改良、纺织、液体输送等方面也有较广的应用。聚丙烯酰胺类高分子絮凝剂的作用机理是酰胺基能与许多物质亲和，通过大分子上的电荷与粒子上反电荷间的静电吸引作用，吸附形成氢键，在被吸附的粒子间形成“桥联”，使数个或数十个粒子连在一起，形成絮团，加速粒子沉降。

丙烯酰胺均聚物及其共聚物可采用水溶液聚合、反相悬浮聚合、反相乳液聚合和反相微乳液聚合等方法制得。水溶液聚合法具有工艺简单、成本较低、操作安全方便、溶剂不必回收等优点，但所合成的高分子聚合物固含量较低，而且聚合物相对分子质量较高时溶解相当困难。反相悬浮聚合法主要用于制备珠状聚合物，但聚合物的相对分子质量控制和溶解速率等问题长期未解决，实际应用较少。反相乳液聚合法具有聚合速率快、产物相对分子质量高、相对分子质量分布窄、产品性能好、反应温度较低、热量能够均匀散发。然而反相乳液聚合体系中单个胶粒中聚合物链较多，相互缠结交联，影响聚合物的溶解性和絮凝效果，而且反相乳液自身稳定性较低，长期放置易发生分层现象，储存期较短。丙烯酰胺系反相微乳液聚合不仅能够克服溶液聚合产品相对分子质量偏低、固体产品溶解性较差的不足，而且聚合胶粒中聚合物链较少，缠结较少。微乳液体系为热力学稳定体系，可以长期存放，可获得分子量较高且溶解性较好的聚合物。丙烯酰胺和其他不饱和单体之间的反相微乳液共聚，能够减小单体之间的活性差异，有利于形成稳定的微乳液体系，获得组成更趋于均一的共聚产物。

聚丙烯酰胺的酰胺基团反应活性较高，通过化学反应，在其大分子链上引入不同离子基团，可得到性能不同、用途各异的聚丙烯酰胺类聚合物。例如，阴离子型聚丙烯酰胺具有良好的粒子絮凝性能，更适用于矿物悬浮物的沉降分离。阳离子型聚丙烯酰胺的相对分子质量通常比阴离子型或非离子型的相对分子质量低，但能够通过电荷中和作用，絮凝带负电荷的胶体，发挥脱色、除浊等作用，适用于染色、造纸、食品、发酵等有机胶体含量较高的工业废水处理。阳离子型聚丙烯酰胺一般由丙烯酰胺与阳离子单体通过自由基共聚制备，最常用的阳离子单体有：二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）、2－丙烯酰氧基三甲基氯化铵、N，N－二甲基丙烯酰氧乙基丁基溴化铵、水溶性氨基树脂、聚乙烯基亚胺等。

共聚物相对分子量越大，阳离子含量越高，絮凝效果越好。通过调节单体浓度和引发剂浓度、控制反应温度、选择聚合方法等，可提高聚合物相对分子质量。阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵具有正电荷密度高、水溶性好、分子量易控制、高效无毒、功能较强、价格低廉等优点。本实验通过丙烯酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵共聚，制备阳离子型丙烯酰胺类絮凝剂。