聚丙烯酰胺类化合物（Polyacrylamide,简称PAM）是丙烯酰胺（Acrylamide,简称AM,分子式CH₂=CHCONH₂）及其衍生物为基体的均聚物和共聚物的统称，具有增稠、絮凝和对流体流变性的调节等作用，已被广泛应用于石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业，有“百业助剂”、“万能产品”之称。我国目前在聚丙烯酰胺的合成和应用研究中，还存在如下问题和不足：1、在工业上聚丙烯酰胺的分子量一般通过黏度法测定，作为絮凝剂应用中聚丙烯酰胺要求具有较高分子量，但聚丙烯酰胺的溶解度会随分子量的增大而减小，为了在分子量测定过程中提高工作效率或使测定过程能顺利进行，常需加入碱将其进行水解，而水解作用发生后，由于样品溶剂化作用增加，黏度增大而使其真实分子量与测定结果间存在较大偏差，使测定结果偏大；2、我国目前已是全球最大的聚丙烯酰胺消费国,但是阳离子聚丙烯酰胺产品基本依赖进口，因此开发阳离子聚丙烯酰胺产品是我国聚丙烯酰胺行业发展的当务之急；3、聚丙烯酰胺一般是通过自由基聚合合成的，由于自由基聚合自身的反应特点，使用该聚合方法合成的聚丙烯酰胺分子量分布较宽，同时存在分子量较高和较低的产物，而较低分子量的聚丙烯酰胺又由于其在水中的溶解导致残留，残留的聚丙烯酰胺又会分解生成丙烯酰胺，这会导致水质污染，从而使自由基聚合制备的聚丙烯酰胺在工业应用中不具优势。本论文首先在系列实验研究的基础上，根据实验结果，给出了一种新的简单的测量高分子量部分水解聚丙烯酰胺黏均分子量的方法；以丙烯酰胺（Acrylamide，AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（Dimethyldiallylammoniumchloride，DMDAAC）为单体，采用反相乳液聚合法制备了阳离子型聚（丙烯酰胺-co-二甲基二烯丙基氯化铵）类聚合物，并对其结构和性能进行了研究；以AM为单体，通过反向原子转移自由基聚合合成了聚丙烯酰胺，并对其分子量、絮凝性能及结构研究。现将各研究所取得的结果分述如下：一、分别考察了不同分子量的PAM和不同pH条件下几种PAM的黏度，对聚合物分子量和pH值对黏度的影响进行了系统研究，并在此基础上提出了一种通过测定部分水解聚丙烯酰胺黏均分子量来计算PAM原样品分子量的方法：测定在一定NaOH浓度下PAM类聚合物的黏度，然后利用PAM的表观黏均分子量（[M_η]_D）及真实黏均分子量（[M_η]A）的关系方程（[M_η]_D=c+d[M_η]_A，其中，c，d均为相应于NaOH浓度的常数），通过计算得到PAM样品的真实黏均分子量。经过系列实验检验，此方法具有较好的准确性、精密性以及适用广泛性。二、以丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵为单体，环己烷为油相，span80和tween80为复合乳化剂，过氧化氢-抗坏血酸为引发剂，采用反相乳液聚合法共聚合成高分子量阳离子聚丙烯酰胺，探讨了搅拌速度、单体用量、单体配比、油水体积比、乳化剂用量、乳化剂配比、引发剂用量、反应时间及反应温度等因素对聚合反应和聚丙烯酰胺黏均分子量和絮凝效果的影响，并对产物的结构进行了表征。三、以丙烯酰胺为单体，以Fe（Ⅲ）催化体系为催化剂，以过硫酸钾（KPS）为引发剂，以邻二氮菲（phen）为配体，采用反向原子转移自由基聚合法合成高分子量聚丙烯酰胺，探讨了FeCl₃与phen的配比、引发剂用量、单体用量、乳化剂含量、乳化剂配比、反应时间、反应温度等因素对聚合反应和聚丙烯酰胺黏均相对分子量和絮凝效果的影响，并对产物的结构进行了表征。