[發明專利]高性能的陽離子型高分子絮凝劑及制備方法

無效

• 申請號: 02115977.7
• 申請日: 2002-06-14
• 公開（公告）號: CN1385376A
• 公開（公告）日: 2002-12-18
• 發明（設計）人: 王棟;張國杰;袁建軍;張金枝;程時遠
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 張安國

技術領域

本發明涉及懸浮固體脫水及污水處理的陽離子型高分子絮凝劑及制備方法。

背景技術

絮凝作為水處理中的一個重要環節，越來越受到人們的重視。絮凝劑由無機絮凝劑發展到高分子絮凝劑，高分子絮凝劑具有用量少、效率高、毒性小等優點；高分子絮凝劑也經歷了從非離子型發展到陰離子型、陽離子型和兩性型，而陽離子型高分子絮凝劑還具有殺菌、更高絮凝效率，對許多懸浮固體脫水快、效果好等優點，近些年是國內外絮凝劑開發的重點之一。

現有的陽離子型高分子絮凝劑存在以下特點：

1.用溶液聚合方法得到的溶液產品和固體產品：主要缺點是分子量普遍較低(＜10⁶＝，難于較好地發揮絮凝劑的架橋絮凝作用。溶液產品的固含量較低(通常＜10％＝，固體產品通常溶解性較差(溶解時間通常＞0.5h)。

2.用傳統乳液方法得到的乳液產品：主要是由于單個膠粒中聚合物鏈較多，相互纏結，影響絮凝效果，這已在多處文獻述及(US5,670,615?US5,152,903US6,025,432)；而且由于乳液自身的穩定性較低，存放期一般不能較長。

3.用微乳液方法得到的微乳液產品是90年代以后的工作。

主要優點：

(1)較好地克服了溶液聚合方法中的不足，分子量能做得較高(＞10⁷)，且溶解性仍較好；

(2)較好地克服了傳統浮液方法中的不足，膠粒中聚合物鏈較少，纏結較少；體系是熱力學穩定體系，可以長期存放。

主要缺點：

(1)乳化劑用量較大(通常＞10％)，有時還需要加入一定量的助乳化劑。無疑是提高了成本，更主要還在于如此大量的乳化劑在反應后難于除去，無疑是在使用過程中帶來了二次污染；

(2)單體含量較低(通常＜20％)。(US6,025,432?US5,152,903)

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高性能的陽離子絮凝劑及其制備方法。

本發明首先合成一種具有可聚合性，且具有(引發)和鏈轉移功能的陽離子型大分子乳化劑；通過反相微乳液聚合方法和活性自由基引發聚合體系(可逆加成鏈轉移法)；與丙烯酰胺和一系列陽離子單體共聚，得到聚合單元可控、超高分子量、絮凝效率優良的陽離子型絮凝劑。

實現本發明目的是一種陽離子絮凝劑，具有式(I)表示的結構式：式中R₁可以是C₄-C₁₆的烷基，季銨基團

其中n＝2-6；

R₂是C₁-C₄的烷基，

m₁、m₂是2-10⁵，m₃是2-10⁷

X₁為Br，X₂為Cl；

式(I)表示的陽離子型高分子絮凝的制備方法，其步驟是

(1)使通式(II)

式II中R₁、X₁與權利要求1中I式中的定義相同，m為2-10⁵，

表示的N上帶有長鏈烷基的陽離子單體與水、三硫碳酸酯按1∶0.5-2∶0.30-2.5×10^-3(摩爾比)，在50-70℃攪拌反應2-24小時，得到式(A)表示的大分子乳化劑，

式A中R₁、X₁、m₁與權利要求1中I式中的定義相同，m₂為2-10⁵，