化学絮凝法是污水处理的常用方法之一，而絮凝剂是该法的最关键部分，国外絮凝剂产品用途十分广泛，但是国内目前生产技术比较落后，产品质量不高，很难满足用户要求。本论文对应用于工业废水及环境污水处理的新型环境友好有机高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和阳离子聚丙烯酰胺(PAM-DMDAAC)的制备及应用进行了较为深入的研究。 聚二甲基二烯丙基氯化铵聚合物(PDMDAAC)是一类新型多功能水溶性高分子，由于水溶性好、正电荷密度高、高效无毒、环境友好，而且相对于其它阳离子高分子絮凝剂价格比较低廉，并具有杀菌性能等优点，在国外己广泛应用于污水处理、石油开采、造纸、采矿、纺织印染、日用化工、食品和医药工业等领域。它是美国食品和药品管理局批准的第一个用于饮用水处理的有机高分子絮凝剂。但在国内，由于起步晚(20世纪80年代后期)，在产品开发和应用方面均与国外存在较大的差距，所需产品主要依赖于进口。虽然近年来研究报道逐渐增多，但实现产业化规模的并不多，应用也主要限于石油开采领域。 本文第一部分主要研究聚二甲基二烯丙基氯化铵的合成。分别用水溶液均相聚合法和反相乳液聚合法对其单体均聚进行了研究。在水溶液均相聚合中，根据自由基聚合原理，采用氧化-还原复合引发体系，考察了二甲基二烯丙基氯化铵进行水溶液自由基聚合反应的主要影响因素。通过实验分别研究了pH值、引发剂用量、聚合单体二甲基二烯丙基氯化铵浓度、聚合反应温度等因素对聚合物特性粘数的影响，然后优选出最佳的合成工艺。 通过正交实验对水溶液二甲基二烯丙基氯化铵的聚合最佳反应条件作了详细的研究，获得最佳的聚合反应条件，并对产物聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)的各项性能进行了测定。此外，通过第二种合成方法：反相乳液聚合法，对合成聚二甲基二烯丙基氯化铵作了研究，反相乳液法是在反相乳液体系(W/O)和复合引发剂条件下单体发生聚合反应，制备出一系列不同分子量的高分子聚合物。通过对比发现反相乳液聚合所获得的聚合物相对分子量更大，絮凝效果更好。 本文第二部分主要对合成高分子量阳离子絮凝剂进行了研究。实验通过对丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)两种单体共聚，获得阳离子高分子絮凝剂PAM-DMDAAC，实验通过对该阳离子絮凝剂合成工艺技术的研究，设计出一种阳离子絮凝剂水溶液泡沫聚合工艺，并通过该工艺聚合得到水处理效果很好的阳离子有机高分子絮凝剂产品。实验研究得出这种聚合工艺为：以丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵为共聚反应单体，在起泡剂的帮助下，构建水溶液泡沫聚合体系，引发体系则选用氧化一还原复合引发体系，同时添加一定量的助剂提高聚合分子量和防止产品在干燥过程中发生交联，改善产品水溶性。运用特性粘数测定、阳离子度测定、红外光谱等一系列检测方法，对高分子量絮凝剂的各项性能指标进行了检测，说明采用该聚合方法是成功可行的。最后比较了实验室合成的几种絮凝剂、工业级PDMDAAC和分子量为300万的工业级PAM对印染废水的处理效果，结果表明PAM对于印染废水处理效果不佳，污水COD去除率不高，工业级PDMDAAC对印染废水投加量为20mg/L时，污水COD去除率为54％，而实验室制备的PAM-DMDAAC对印染废水处理在投加量为20mg/L时，污水COD去除率高达77％，较工业级PDMDAAC和PAM两种絮凝处理效果好。 本文创新点主要在于利用反相乳液体系(W/O)对DMDAAC均聚进行了研究，国内这方面的研究报道不多，而利用水溶液泡沫聚合体系合成阳离子高分子絮凝剂PAM-DMDAAC也有别与一般的水溶液聚合，具有一定的创新性。这为其它阳离子型絮凝剂的合成提供一定参考。