[發(fā)明專利]一種陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510340102.2
• 申請(qǐng)日: 2015-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104877070A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新鄉(xiāng)市京華凈水材料有限公司
• 主分類號(hào): C08F220/34
• 分類號(hào): C08F220/34;C08F220/56;C08F6/06
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉的制備方法。

背景技術(shù)

聚丙烯酰胺是由單體丙烯酰胺經(jīng)自由基加成反應(yīng)生成的一種線型高分子聚合物，為白色粉末，易溶于水，難溶于苯、乙醚和丙酮等一般有機(jī)溶劑，無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，固體聚丙烯酰胺有吸濕性，是一類重要的水溶性高分子聚合物，具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，易通過(guò)接枝或交聯(lián)得到支鏈或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多種改性物，聚丙烯酰胺分子可以引進(jìn)各種離子基團(tuán)以得到特定的性能，其廣泛應(yīng)用于化工、冶金、地質(zhì)、煤炭、石油、造紙和水處理等各個(gè)領(lǐng)域。

陽(yáng)離子聚丙烯酰胺是由一種陽(yáng)離子單元和丙烯酰胺非離子單元構(gòu)成的共聚物，其分子鏈上帶有可以電離的正電荷集團(tuán)，在水中可以電離成聚陽(yáng)離子和小的陰離子，能與分散于溶液中的懸浮粒子吸附和架橋，有著極強(qiáng)的絮凝作用。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺被廣泛用于水處理以及冶金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領(lǐng)域，用作增稠劑、絮凝劑、減阻劑，具有凝膠、沉降、補(bǔ)強(qiáng)等作用。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺特別適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業(yè)污泥的脫水處理。

傳統(tǒng)的制作陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉的方法，容易發(fā)生爆聚，反應(yīng)結(jié)束后必須把膠塊從反應(yīng)釜里放出來(lái)，然后再進(jìn)行造粒，烘干，并且做出來(lái)的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉分子量較低，不溶物多。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉的制備方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉的制備方法，包括以下步驟：

(1)配制溶液：將DAC和DMC按照2：1或3：1混合，配置成溶質(zhì)A，溶質(zhì)A占溶質(zhì)總質(zhì)量的5-80％，將溶質(zhì)A倒入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入溶質(zhì)B，溶質(zhì)B為丙烯酰胺，溶質(zhì)B占溶質(zhì)總質(zhì)量的20-95％，再加水配制成聚合濃度為30％的溶液，然后用精己二酸調(diào)節(jié)pH值為3-5；

(2)降溫：將調(diào)節(jié)好pH的溶液用冰水降溫至0-3℃；

(3)添加引發(fā)劑：降溫后，向反應(yīng)釜中充氮?dú)?0min至氧氣去除干凈再添加引發(fā)劑，開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)，待溫度升到8℃時(shí)停止充氮?dú)猓逊磻?yīng)釜密閉；

(4)反應(yīng)結(jié)束后溶液完全變成膠塊，然后將膠塊造粒再烘干。

步驟(3)所述中氮?dú)獾牧髁靠刂圃?0m³/h。

步驟(3)中所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈0.1％，偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽20ppm，甲酸鈉40ppm，亞硫酸氫鈉10ppm和硫酸亞鐵銨4ppm。

步驟(4)中所述烘干的溫度不超過(guò)140℃。

DMC的化學(xué)名稱為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，DMC是陽(yáng)離子單體，可與其他單體均聚或共聚，制得陽(yáng)離子聚合物，該聚合物具有極強(qiáng)的極性和對(duì)陰離子物質(zhì)的親和性，因而可廣泛用作陽(yáng)離子絮凝劑。可用于污水處理廠的污泥脫水過(guò)程和造紙、煤炭浮選、印刷、染料等行業(yè)的廢水處理。此外，DMC還可用于生產(chǎn)耐酸性高吸水性樹(shù)脂和油田化學(xué)品等。

DAC的化學(xué)名稱是丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨，是丙烯酸二甲氨基乙酯與氯甲烷反應(yīng)后生成的季銨鹽，可溶于水。主要用于均聚或與丙烯酰胺共聚制取陽(yáng)離子型高分子絮凝劑。現(xiàn)傾向于由氯化甲基丙烯酰氧乙基三甲基銨代替。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉的制作過(guò)程中不會(huì)有爆聚反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)結(jié)束后膠塊可以在反應(yīng)釜里放著，減少了工作量，也沒(méi)有不溶物，分得到的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉分子量較高。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種陽(yáng)離子聚丙烯酰胺干粉的制備方法，包括以下步驟：

(1)配制溶液：將DAC和DMC按照2：1混合，配置成溶質(zhì)A，溶質(zhì)A占溶質(zhì)總質(zhì)量的80％，將溶質(zhì)A倒入反應(yīng)釜中，再向反應(yīng)釜中加入溶質(zhì)B，溶質(zhì)B為丙烯酰胺，溶質(zhì)B占溶質(zhì)總質(zhì)量的20％，再加水配制成聚合濃度為30％的溶液，然后用精己二酸調(diào)節(jié)pH值為3；

(2)降溫：將調(diào)節(jié)好pH的溶液用冰水降溫至0℃；

(3)添加引發(fā)劑：降溫后，向反應(yīng)釜中充氮?dú)?0min，氮?dú)獾牧髁靠刂圃?0m³/h，至氧氣去除干凈后添加引發(fā)劑，開(kāi)始發(fā)生反應(yīng)，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、甲酸鈉、亞硫酸氫鈉和硫酸亞鐵銨，偶氮二異丁腈添加量為溶液總重量的0.1％，偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽添加量為20ppm，甲酸鈉添加量為40ppm，亞硫酸氫鈉添加量為10ppm，硫酸亞鐵銨添加量為4ppm，待溫度升到8℃時(shí)停止沖氮?dú)猓逊磻?yīng)釜密閉；