[發明專利]一種水包水型兩性聚丙烯酰胺乳液及其制備方法

有效

• 申請號: 201810123966.2
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108102028B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 榮敏杰;孫建波;許永升;于慶華;榮帥帥
• 申請（專利權）人: 山東諾爾生物科技有限公司
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F220/06;C08F220/34;C08F226/02;C08F220/14;C08F2/30;C08F2/26;C08F2/28
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝;李亞東

本發明涉及一種水包水型兩性聚丙烯酰胺乳液及其制備方法。所述方法包括：將丙烯酸用氫氧化鈉中和，得到含有丙烯酸和丙烯酸鈉的混合物；將所述混合物、丙烯酰胺類單體、陽離子單體、由非離子分散劑和兩性分散劑組成的復配分散劑、表面活性劑、至少一部分無機鹽、疏水單體、螯合劑和水混合均勻，得到溶液；將得到的溶液通氮除氧，然后加入引發劑引發聚合反應，再經熟化鹽析處理，制得水包水型兩性聚丙烯酰胺乳液。本發明方法簡單、原料易得、成本低廉，需要的配套設備少，現場操作方便，具有巨大經濟效益；本發明方法制備的水包水型兩性聚丙烯酰胺乳液具有分散性好、表觀粘度低、稀釋粘度高、有效成分含量高、溶解快以及耐儲存等特點。

技術領域

本發明屬于化學合成技術領域，尤其涉及一種水包水型兩性聚丙烯酰胺乳液及其制備方法。

背景技術

兩性聚丙稀酰胺是一種水溶性的有機高分子，其大分子鏈上同時帶有正、負兩種電荷基團，與單性的聚電解質性質截然不同，表現出明顯的等電點性和反聚電解質效應，這一獨特的性質使其具有廣泛的應用前景。近幾年來，在絮凝劑、染料廢水的脫色劑、污泥脫水及金屬離子螯合劑等水處理行業和油田開采、環境保護、造紙、流體輸送等方面得到了較大程度的應用。

水包水型產品具有分散好、溶解快速、成本低廉的特點，越來越得到廣泛的使用。按電荷劃分，水包水型乳液分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性型“水包水”乳液。兩性聚丙烯酰胺“水包水”乳液是指通過分散聚合制備的具有陰陽離子的聚丙烯酰胺分散體。陽離子型聚丙烯酰胺“水包水”乳液技術比較成熟，但是陽離子類聚合物的價格較高，且陽離子類聚合物的分子量較低，有效成分含量低；而陰離子型聚丙烯酰胺“水包水”乳液技術并不成熟，現有技術中有效成分含量不超過20％，黏均相對分子量較低，表觀粘度較高，乳液易分層；而關于非離子型和兩性聚丙烯酰胺“水包水”乳液的資料極少，市場上相關產品極少。

李宇等在文章《兩性聚丙烯酰胺“水包水”乳液的制備》中公開了以兩性單體N，N-二甲基(甲基丙烯酰氧乙基)氨基丙磺酸鈉鹽和丙烯酰胺為聚合單體，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨為分散穩定劑制備了兩性聚丙烯酰胺分散液(參見：李宇,陳俊耿,楊俊峰,等.兩性聚丙烯酰胺“水包水”乳液的制備[J].精細化工,2012,29(11):1112-1116.)。中國專利CN104558406B以及中國專利申請201710401853.X均公開了一種兩性聚丙烯酰胺分散液的制備方法。但是通過上述方法制備的兩性聚丙烯酰胺分散液表觀粘度高、分子量低以及有效成分含量低，導致應用效果不理想。

發明內容

本發明的目的是提供一種分散性好、表觀粘度低、稀釋粘度高、有效成分含量高、溶解快以及耐儲存的水包水型兩性聚丙烯酰胺乳液及其制備方法，以解決現有技術中存在的一個或者多個問題。

本發明在第一方面提供了一種水包水型兩性聚丙烯酰胺乳液的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)將丙烯酸用氫氧化鈉中和，得到含有丙烯酸和丙烯酸鈉的混合物；

(2)將所述含有丙烯酸和丙烯酸鈉的混合物、丙烯酰胺類單體、陽離子單體、由非離子分散劑和兩性分散劑組成的復配分散劑、表面活性劑、至少一部分無機鹽、疏水單體、螯合劑和水混合均勻，得到溶液；和

(3)將步驟(2)得到的溶液通氮除氧，然后加入引發劑引發聚合反應，再經熟化鹽析處理，制得水包水型兩性聚丙烯酰胺乳液。

特別地，所述非離子分散劑和所述兩性分散劑的質量比為1：(12～18)，優選為1:15；和/或所述非離子分散劑為聚乙烯吡咯烷酮；所述兩性分散劑的旋轉粘度為80000～120000mpa·s。

優選地，所述方法還包括在步驟(1)之前進行兩性分散劑的制備步驟，該制備步驟包括如下子步驟：

(a)將丙烯酰胺30～50重量份、丙烯酸150～170重量份、二甲基二烯丙基氯化銨20～35重量份、分子量調節劑0.2～0.7重量份和水651～717重量份混合均勻，得到混合溶液；