阳离子聚丙烯酰胺单体和AM的共聚产物相对分子质量可控, 聚丙烯酰胺阳离子度可以根据不同需要加以调整, 且由于产物具有稳定性高、水溶性好等诸多优点, 因此共聚产物近年来在国内发展迅速。目前常用的阳离子聚丙烯酰胺单体有二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、(甲基)丙烯酸二甲氨乙酯等。采用的共聚方法很多, 最常用的有水溶液自由基聚合、分散聚合、光引发聚合、反相(微)乳液聚合等方式。水溶液聚合存在产物固含量低、产物难于分离提纯、不易散热、相对分子质量较低等缺点, 因此目前发展缓慢。分散聚合要求在盐溶液中聚合,单体溶于盐溶液, 而高聚物以离散小颗粒的形式沉淀下来, 产物没有表面活性剂或油存在, 容易与水直接混合使用, 但是此种方法很难得到相对分子质量高的阳离子聚丙烯酰胺。光引发聚合是在反应液中加入光敏剂, 然后采用紫外线引发聚合, 具有反应平稳、易于控制等优点, 但是此方法对反应物的纯度要求很高, 且产物后处理困难。反相乳液聚合法阳离子聚丙烯酰胺能够克服水溶液聚合所面临的水溶液黏度很大、制备粉状产品能耗高、易发生凝胶等困难, 而且具有反应速度快、产物相对分子质量高、溶解速度快、固含量高等优点, 因此是近些年研究的热点, 产品在日本、美国等国家已经工业化, 国内近年也出现了很多专利。

　　阳离子和丙烯酰胺共聚产聚丙烯酰胺的特点:利用反相乳液聚合技术, 以异构烷烃为分散介质, 在低浓度表面活性剂存在下, 利用复合引发体系制备了丙烯酰胺和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物, 讨论了复合引发剂、单体组成和单体浓度对转化率和特性黏度的影响。在引发剂质量分数013%、反应温度50e、单体质量分数25%的条件下, 得到的单体转化率和共聚物浓度最理想。利用自由基共聚制备了丙烯酰胺和4-乙烯吡啶共聚物, 然后再用硫酸二甲酯季铵化, 得到一种含有吡啶季铵盐的阳离子聚丙烯酰胺。阳离子共聚物的絮凝性和耐侵蚀性, 结果显示,含有吡啶季铵盐的阳离子聚丙烯酰胺具有很好的絮凝性能, 较宽的酸碱适应性和其他性能; 阳离子度越高, 絮凝性能越好, 相对分子质量对絮凝性能的影响也很明显。以丙烯酰胺、二甲基二烯丙氯化铵、丙烯酸丁酯为原料, 通过自由基胶束三元共聚合成了疏水改性的阳离子型高分子絮凝剂。在阳离子单体摩尔分数10%、疏水单体摩尔分数3%、絮凝剂加量25mg/g 时, 综合絮凝效果好。采用一步法合成了DADMAC, 并采用水溶液自由基聚合方式, 用复合引发DADMAC均聚或DADMAC与其他不同单体的共聚, 并研究其对活性染料废水和分散染料废水的脱色效果, 并试验了与PAC 复配的脱色效果。利用低温复合引发体系引发丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与丙烯酰胺水溶液绝热聚合, 可得到溶解性能很好、阳离子度为10%~70%、相对分子质量为(1~2)*107的共聚物干粉。

　　阳离子单体DADMAC的均聚和共聚产物阳离子聚丙烯酰胺具有电荷密度高、水溶性好、相对分子质量易于控制、高效无毒等优点, 因此在工业生产上得到广泛应用。但是DADMAC和AM的反应活性差别较大, 共聚产物的结构容易形成阳离子分布不均匀的嵌段共聚物, 且由于DADMAC只有2个双键, 容易产生支链,影响水溶性, 因此国内外学者常加入链转移剂或者第三单体来协同反应。也有研究利用含有长链烷基的不饱和季铵盐作为共聚单体。