[發(fā)明專利]一種窄分布、低分子量陽離子聚丙烯酰胺及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110093953.7 | 申請日： | 2021-01-25 |
| 公開（公告）號： | CN112625179B | 公開（公告）日： | 2022-04-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 郝小飛;林朝陽;霍炳臣;王冬梅;李天仚;趙獻增;趙振芳 | 申請（專利權(quán)）人： | 河南省科學院高新技術(shù)研究中心 |
| 主分類號： | C08F220/56 | 分類號： | C08F220/56;C08F220/34;C08F2/10 |
| 代理公司： | 鄭州立格知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41126 | 代理人： | 張妍 |
| 地址： | 450001 河*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 分布 分子量 陽離子 聚丙烯酰胺 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種窄分布、低分子量陽離子聚丙烯酰胺及其制備方法，屬于高分子合成領(lǐng)域，該方法采用水溶液聚合，采用有機溶劑為移熱溶劑，聚合過程穩(wěn)定、可控，體系粘度適中，便于攪拌和散熱，所使用溶劑可回收利用。與沉淀聚合、乳液聚合相比具有操作簡單、反應(yīng)溫度可控的優(yōu)點。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種窄分布、低分子量陽離子聚丙烯酰胺及其制備方法。
背景技術(shù)
陽離子聚丙烯酰胺是目前世界上用量最大的一類陽離子聚合物，由于分子中帶有正電荷，使其可以發(fā)生親和、吸附作用形成氫鍵，通常被應(yīng)用于污水處理、造紙印刷、石油開采、紡織印染等領(lǐng)域。在不同領(lǐng)域所要求的分子量有所差異，其中高分子量產(chǎn)品主要應(yīng)用于水處理方面，這也是陽離子聚丙烯酰胺應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，長期以來一直是研究者研究熱點。而低分子量陽離子聚丙烯酰胺的研究相對較少，靳曉霞等采用三元復(fù)合引發(fā)體系，并加入分子量調(diào)節(jié)劑EDTA二鈉鹽合成了分子量為10w-20w的低分子量陽離子聚丙烯酰胺[靳曉霞等,低相對分子質(zhì)量陽離子聚丙烯酰胺的合成研究,工業(yè)水處理,2009,29,5,30-33]；陳馥等以乙醇和乙酸丁酯的混合物作溶劑，在疏水單體存在下采用沉淀聚合法合成分子量為15w-60w的陽離子聚丙烯酰胺用于石油開采領(lǐng)域[陳馥等,疏水改性低分子量陽離子聚丙烯酰胺抑制劑的制備及性能評價,高分子通報,2017,5,46-52]。
窄分布的 P(DAC-AM)產(chǎn)物相對分子質(zhì)量比較集中，在某些實際應(yīng)用中，可以大幅提高聚合物的利用率和應(yīng)用性能，在達到相同效果時可以減少聚合物的用量，所以可以同時達到高效、經(jīng)濟的目的；而具有不同相對分子質(zhì)量的窄分布 P(DAC-AM)產(chǎn)物的組合，在某些應(yīng)用場合可以發(fā)揮各組分間的協(xié)同作用。目前窄分布陽離子聚丙烯酰胺主要采用活性聚合的方式制備，比如Assem Y等人采用過硫酸銨為引發(fā)劑，三硫代碳酸酯為鏈轉(zhuǎn)移試劑，得到分子量分布為1.13的陽離子聚丙烯酰胺，但三硫代碳酸酯的制備比較復(fù)雜[Assem Y,Wegner G,Agarwal S,etal.Controlled/Livinging-Closing Cyclopolymerization ofDiallyldimethylammonium Chloridevia the Revesible Addition FragmentationChain Transfer Process.Macromolecules,2007,40:3907-3913]。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種窄分布、低分子量陽離子聚丙烯酰胺及其制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種窄分布、低分子量陽離子聚丙烯酰胺，該陽離子聚丙烯酰胺的分子量為1-5w，分子量分布為1.0-1.2。
一種窄分布、低分子量陽離子聚丙烯酰胺的制備方法，包括以下步驟：
1）配制單體溶液及引發(fā)劑溶液：將30-90g丙烯酰胺單體加水120g配制成丙烯酰胺溶液，然后將15-60g陽離子單體加入至丙烯酰胺溶液中得到單體溶液，將0.02-1g過硫酸鹽溶于30g水中得到引發(fā)劑溶液；
2）配制移熱溶劑：將20-50g C1-C4類有機溶劑攪拌加熱至回流，回流溫度為70-85℃；
3）制備成品：將步驟1）配制的單體和引發(fā)劑溶液于60-150min內(nèi)逐滴加入至步驟2）的移熱溶劑中，保持回流溫度并持續(xù)攪拌2-5小時。
進一步的，所述步驟1）中陽離子單體質(zhì)量分數(shù)為12.5-37.5%，陽離子單體為甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨。
進一步的，所述步驟1）中過硫酸鹽為硫酸鉀、過硫酸銨或過硫酸鈉中的至少一種。
進一步的，所述步驟2）中C1-C4類有機溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、異丙醇中的至少一種。
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