[發明專利]鹽水介質中紫外光引發制備抗菌陽離子聚丙烯酰胺的方法

有效

• 申請號: 201110052469.6
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102653577A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 劉蓮英;曹樂;楊萬泰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F212/32;C08F2/48;C08F2/16;C02F1/56;D21H21/18;D21H21/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明涉及抗菌陽離子聚丙烯酰胺的制備方法，尤其涉及紫外光引發鹽水介質中丙烯酰胺與雙陽離子Viologen單體分散共聚制備高電荷密度的抗菌水溶性聚合物，屬于水分散聚合技術。

背景技術

聚丙烯酰胺(PAM)是一種重要的、用量很大的一類水溶性聚合物，其優良的水溶性、增稠性、化學反應性以及改性產品的多樣性，使其在油氣開采、工業水處理、造紙、食品加工、建材、化妝品、紡織、清潔劑等領域都有廣泛應用。

PAM通常以水溶液、固體粉劑或反相乳液和反相微乳液形式使用，在合成與使用中均存在一些不足。如PAM水溶液固含量一般比較低，且分子量不易控制，運輸成本高；粉末產品需要專門干燥設備經干燥處理后方可制得，且使用時溶解時間長、易生成“魚眼”狀不溶物，降低了有效成分，同時現場易產生粉塵和揮發，給操作和管理帶來不便；PAM反相乳液或微乳液體系使用烴類溶劑和乳化劑，不僅使生產成本提高，而且對水系統和環境易造成污染，這些缺點使PAM的應用受到很大限制。

近年開發的水分散型PAM制備方法，將水溶性單體在鹽水介質中分散聚合，形成的水溶性聚合物微細溶脹粒子分散在水介質中形成穩定分散體，具有聚合物濃度高，本體(表觀)粘度低，流動性好、無二次污染、易操作處理和能快速溶于水等優點(Cho?M?S，Yoon?K?J，Song?B?K.J?Appl?Polym?Sci，2002，83：1397-1405；Song?B?K，ChoM?S，Yoon?K?J.J?Appl?Polym?Sci，2003，87：1101-1108；Chen?D，Lin?X，Yue?Y?et?al.Eur?Polym?J，2006，42：1284-1297)，在造紙行業的助留助濾、紙張增強、廢水處理以及市政工程中的污泥脫水等領域有廣泛應用前景，因而受到國內外研究者們熱點關注。

通常丙烯酰胺(AM)分散聚合的反應介質為低碳醇/水混合物(Ye?Q，Zhang?ZC，Ge?XW.Polym?International，2003，52：707-712)，使用鹽水溶液為分散介質則可避免使用有機溶劑對環境造成污染，因而是一種更加經濟和環保的PAM制備方法。在眾多PAM產品中，陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)具有優良的除濁、脫色性能，特別適合于污泥脫水、有色廢水處理及膠體物質含量高的廢水處理。用作污水處理絮凝劑時可與體系中微粒通過電性中和、吸附架橋和包絡作用來使固體微粒脫穩、絮凝，還可與帶負電荷的溶解物反應生成不溶物，使微粒絮凝沉淀，使水中總含碳量降低。此外，CPAM用做紙張增強劑、助留助濾劑時，也具有非常明顯的應用效果。

與AM共聚合成CPAM時，一般所用陽離子單體為(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)以及丙烯酸二甲氨基乙酯氯甲烷(DAC)等季銨鹽類陽離子單體(郭睿威，趙宗峰，金啟明.化學工業與工程，2007，24(2)：129-133)。Song等(Cho?M?S，Yoon?K?J，Song?B?K.J?ApplPolym?Sci，2002，83：1397-1405；Song?B?K，ChoM?S，Yoon?K?J.J?Appl?PolymSci，2003，87：1101-1108)研究了硫酸銨水溶液中AM與丙烯酰乙氧基二甲基苯甲基氯化銨(AODBAC)的共聚分散聚合；Chen等(Chen?D，Lin?X，Yue?Y?et?al.Eur?Polym?J，2006，42：1284-1297)研究了硫酸銨和氯化鈉水溶液中AM與甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)的分散聚合。馮玉軍、郭睿威及蔣擁華等(馮玉軍，呂永利，張勝等。油田化學，2007，24(1)：42-47；郭睿威，趙宗峰，金啟明.化學工業與工程，2007，24(2)：129-133；蔣擁華，汪海波，李綿貴等。.精細與專用化學品，2007，15(16)：6-10)以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)、二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯氯化芐季銨鹽(DMBCQ)為陽離子單體，在鹽水溶液中與AM進行分散共聚，并研究了所得CPAM在水處理中的應用。