本文以四乙烯五胺和环氧氯丙烷为主要原料,以氧化还原自由基引发剂在水溶液中合成出了一系列具有不同粘度和阳离子度的结构复杂的超支化聚合物。在研制过程中,研究了引发剂用量、反应温度、环氧氯丙烷和胺摩尔比、聚合时间等因素对产品特性的影响。反应温度、环氧氯丙烷和胺摩尔比、聚合时间等因素都能影响聚合物的阳离子度和分子量。采用红外光谱仪、核磁共振谱仪等现代分析仪器对阳离子聚合物的结构进行了表征。通过实验研究了阳离子聚合物对模拟染料废水、模拟含油废水的效果。结果表明,阳离子度、分子量以及聚合物的结构是影响阳离子聚合物絮凝效果的重要因素。一般来说,阳离子度越高,分子量越大,聚合物的絮凝效果越好。不同具体应用对阳离子度和分子量的要求不同,因此需根据具体应用,来选择合适的阳离子度和分子量。一般来说,对于水不溶性染料废水,聚合物的吸附架桥起主要作用,因此处理此类废水时,应重在提高聚合物的粘度;对于水溶性染料废水,聚合物的电中和和吸附架桥作用同等重要,因此处理此类废水时,应保证聚合物的阳离子度和粘度都不能太低。总之,特殊的处理对象要求絮凝剂有特殊的结构,阳离子聚合物的絮凝机理是电中和及吸附架桥两种作用机理的结合。同时研究了阳离子聚合物作为粘土防膨剂的防膨胀性能,并用XRD进行了表征。并将聚环氧氯丙烷胺阳离子聚合物对钠基膨润土进行插层复合,制备出了一系列阳离子聚合物/钠基膨润土吸附材料,采用红外光谱FTIR、扫描电镜SEM对吸附材料进行了表征,表明阳离子聚合物进入钠基膨润土,并通过对模拟染料和含油废水的处理试验,研究了复合条件等对其性能的影响,实验结果表明阳离子聚合物/钠基膨润土复合材料的吸附絮凝作用优于钠基膨润土。阳离子聚合物的合成是在水相体系中进行,该阳离子聚合物为一种水溶性高效多功能的绿色环保絮凝剂,可用于粘土防膨剂和膨润土材料的改性。