[發明專利]一種提高陽離子聚合物分子量的制備方法

有效

• 申請號: 202010909855.1
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112011013B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 馮志德;丁云斌
• 申請（專利權）人: 張家港凱寶來環保科技有限公司
• 主分類號: C08F226/02
• 分類號: C08F226/02;C08F220/34;C08F222/38;C08F2/14;C08F226/04
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 丁秀華

本發明提供一種提高陽離子聚合物分子量的制備方法，在步驟S1水溶液單體相制備的溶液中，水溶性單體分散在高活性單體，擴鏈劑，螯合劑和引發劑進行聚合，得到水性的水溶性聚合物分散液，再將穩定劑和有機烴類溶劑加入反應器中進行步驟S2反應體系建立，以及經過S3聚合反應促成和S4聚合反應而得到珠狀陽離子聚合物，其分子量可達在150萬甚至500萬以上，該方法步驟簡潔，收益率高，得到的聚合物易溶于水而形成分散液，具有良好流動性粘度可調節性好，調節范圍寬，可以廣泛應用在水處理凈化行業，應用該陽離子聚合物藥劑添加濃度更低，使用更加環保，同時還可以用于造紙、石油開采、紡織印染及日用化工等行業。

技術領域

本發明涉及環保污水處理和水處理用聚合物技術領域，特別涉及一種提高陽離子聚合物分子量的制備方法。

背景技術

在污水處理用聚合物技術領域，基于陽離子單體的水溶性共聚物因其正電荷密度高，水溶性好、特性粘數高等優點而被廣泛地應用。同時這類陽離子聚合物還用于造紙、石油、煤炭、礦業、地質和建筑等行業。眾所周知，具有高固含量的這種水溶性聚合物的水系統由于凝膠而具有很高的粘度，這給其處理和儲存帶來困難。

在合成這些聚合物的傳統方法包括水溶液聚合，反相懸浮聚合和反相乳液聚合。水溶液聚合和反相懸浮聚合最終得到的為固體粉末狀的產品，其缺點是在使用時會產生粉塵，溶解困難，且不易形成容易處置的高濃度聚合物水溶液。另外，聚合過程中單體濃度低，后處理過程能耗高并且易降低產品的。反相乳液聚合，因聚合過程中使用大量的有機溶劑，在使用過程中不可避免地對環境造成二次污染，以及存在生產安全隱患，從而限制了其應用范圍。

目前，二甲基二烯丙基氯化銨均聚物在污水處理等行業的應用性能普遍更高，而二甲基二烯丙基氯化銨均聚物是以二甲基二烯丙基氯化銨水溶液形式存在，其均聚物濃度為10％～60％，而在污水或者水處理市場上，分子量相對越高，其在水處理領域的應用性能更高更普遍。但是該均聚物水溶液高分子在運輸和使用過程中存在如下問題：如果濃度過低，則增加生產和運輸包裝成本；如果在濃度過高的情況下，由于其均聚物分子量大，流動性很低，現場使用很難操作控制，或者其操作難度大、效率慢、利用率極低而影響使用；而目前新開發的聚二甲基二烯丙基氯化銨的干粉或者珠狀聚合物產品，雖然可以有效改善這前述問題，但是干粉或者珠狀聚合物由于受其自身性質的影響，其分子量不能超過50萬。因此，本發明提供一種提高陽離子聚合物分子量的制備方法，可大幅度提高該聚合物產品的分子量，而大大提升其應用價值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種提高陽離子聚合物分子量的制備方法，采用二甲基二烯丙基氯化銨和(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨高活性單體進行共聚，通過增加其它陽離子功能單體和分子量擴鏈劑，可以在保證高電荷密度的條件下，可大幅度提高產品的分子量到150萬～1000萬，大大提升其應用價值。

為了實現上述目的，本發明提供一種提高陽離子聚合物分子量的制備方法，該方法包括以下步驟：

S1水溶液單體相制備，向水相罐中加入二烯丙基二甲基氯化銨(簡稱DMDAAC、或DADMAC)單體溶液100～150份，高活性單體100～120份，擴鏈劑0.5～2.5份；螯合劑0.2～0.6份和引發劑2～10份，并進行充分攪拌，使所述單體混合和分散均勻，以得水溶液單體相；

S2反應體系建立，將穩定劑3～6份加入反應器中，同時加入有機烴類溶劑500～650份，然后把所述反應器放入到水溫為20℃～30℃的水浴鍋中，并用攪拌器對所述反應器進行第一次攪拌，且在所述反應器的液面下充入氮氣以保護反應體系；所述反應器設置有四個操作控制窗口，分別為攪拌口、氮氣入口，溫度監測口和帶有球形冷凝器的油水分離口；