[發明專利]高分子量雙親陽離子型絮凝劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201611112010.X
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN108164628A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 鐘永林
• 申請（專利權）人: 西寧晶海科教化玻儀器有限公司
• 主分類號: C08F120/18
• 分類號: C08F120/18;C08F120/58;C08F220/34;C08F220/18;C08F220/56;C08F2/48;C08F4/40;C02F1/56
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本發明涉及一種高分子量雙親陽離子型絮凝劑及其制備方法，該絮凝劑是在傳統陽離子絮凝劑合成過程中加入雙親功能單體或/和雙親功能單體與至少一種其他水溶性乙烯基單體共聚物的混合物，使得到的絮凝劑產品具有優良的雙親特性；該絮凝劑的制備方法包括配料、聚合、破碎、干燥等工藝步驟，它具有聚合速度快，轉化率高，可使設備小型化，光源易得且價廉等優點。

技術領域

本發明涉及高分子有機絮凝劑及其制備方法，尤其涉及高分子量雙親陽離子型絮凝劑及其制備方法。

背景技術

水溶性聚丙烯酰胺類聚合物，已廣泛應用于造紙、水處理、采油、選礦等領域。尤其是近年來，為了保護環境，越來越多地用作各種工業和生活廢水處理絮凝劑。

通過本體聚合，懸浮聚合，乳液聚合或溶液聚合已制備出了水溶性丙烯酰胺類聚合物，一般通過單體水溶液聚合可制備適用于絮凝劑的高分子量的聚合物。

現代化工工業的發展和現代化生活水平的提高使得排水中有機物含量大幅度增加。由于這些含有機物或膠體的水體系中，其微粒表面帶負電荷，致使非離子型或陰離子型高分子絮凝劑處理此類廢水效果不理想。而采用陽離子型絮凝劑時，它可與水中微粒發生電中和以及吸附架橋作用，從而使得體系中微粒脫穩、絮凝而有助于沉降和過濾脫水。產生極好的絮凝凈化作用。近幾年，美、日等國陽離子型絮凝劑已占合成絮凝劑總量的60％，且每年仍以10％以上速度增長。

目前，國內外制備高分子量陽離子型絮凝劑，主要采用主要有兩種方式：一是非離子型聚丙烯酰胺改性，主要有三種方法，①如美國專利US4049606所述聚丙烯酰胺通過Mannich反應改性，制備陽離子聚丙烯酰胺，將聚丙烯酰胺配制成5％～40％濃度的水溶液，依次加入甲醛和二甲胺，投加量比例為聚丙烯酰胺∶甲醛∶二甲胺＝1∶0.5∶0.5～1∶1.5∶1.5。在PH＝5～5.2，溫度35～65℃。進行Mannich改性制備陽離子型聚丙烯酰胺。我國專利CN1247838A也報道了一種陽離子型高分子絮凝劑的制備方法。將聚丙烯酰胺∶甲醛∶二甲胺∶水∶過硫酸鹽按0.58～1.17∶0.8～0.9∶1∶46～50∶0.0021～0.003的比例反應。PH控制在8～9，向聚丙烯酰胺水溶液中加入甲醛，控制溫度在48～52℃反應1小時，加入二甲胺控制溫度在68～72℃反應1小時，制備得到陽離子型聚丙烯酰胺。但該法存在產品存在貯放時間短，殘存游離甲醛，二烷基胺或羥甲基化的二烷基胺等影響性能等缺點；②通過Hoffmann重排反應；③聚丙烯酰胺先與肼反應，再通過亞硝酸酸化，產品中含有異氰酸酯基，但肼價格較高而且有毒。二是通過陽離子單體聚合制備陽離子型絮凝劑，可用于聚合的陽離子單體有AETAC、METAC、DMDAAC、DM等。陽離子型絮凝劑除了吸附架橋作用外還存在著電中和效應，因此在水處理領域有著廣泛的應用背景。上述陽離子絮凝劑具有良好的水溶性，但由于分子結構中缺乏足夠的親油基團，與油的相容性差。處理含油廢水或一些印染廢水的效果不理想。在污泥調質處理中，污泥疏水性不理想。

發明內容

本發明的目的在于克服傳統離子型絮凝劑親油性不足的缺點而提供一種產品性能穩定、成本較低的高分子量雙親陽離子型絮凝劑及其制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種高分子量雙親陽離子型絮凝劑，其特征在于，該絮凝劑選自聚合物A、B、C中的一種；

所述的聚合物A包括具有通式(1)的雙親陽離子型季銨鹽單體的均聚物，或/和雙親陽離子型季銨鹽單體(1)和其他水溶性乙烯基單體的共聚物，

其中R₁為H或烷基，R₂選自芐基或C_3～16直鏈或支鏈烷基，X代表鹵素；

所述的聚合物B包括具有通式(2)地2-丙烯酰胺基烷基磺酸或2-丙烯酰胺基烷基磺酸鹽的均聚物，或/和2-丙烯酰胺基烷基磺酸或2-丙烯酰胺基烷基磺酸鹽和其他水溶性乙烯基單體的共聚物，