[發明專利]一種改性劑及其在雙氰胺甲醛樹脂制備中的應用

有效

• 申請號: 202110153627.0
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112940147B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 束影;周培;王雯
• 申請（專利權）人: 揚州工業職業技術學院
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;C08K7/24;C08G12/40;C08G12/16
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 楊勝

本案涉及一種改性劑及其在雙氰胺甲醛樹脂制備中的應用，利用季銨化殼聚糖和經預處理后的二氧化鈦粉末通過濕法球磨得到改性殼聚糖微球，制得所述改性劑。本發明對殼聚糖進行季銨化，隨后包覆有摻鋁的介孔納米二氧化鈦，將其作為改性劑用于雙氰胺甲醛縮聚物的制備中，制得了改性雙氰胺甲醛縮聚物，兼具了脫色性能和絮凝沉降性能，具有很好的脫色絮凝的協同作用，其綜合性能優于單組分的雙氰胺甲醛樹脂、殼聚糖絮凝劑以及二者簡單的物理混合物。經改性劑處理后的雙氰胺?甲醛縮聚物與未改性之前相比，其混凝形成的絮體更大、沉降速度更快，達到相同脫色率的投藥量大大減少。

技術領域

本發明涉及雙氰胺甲醛樹脂制備領域，具體為一種改性劑及其在雙氰胺甲醛樹脂制備中的應用。

背景技術

雙氰胺-甲醛縮聚物由于其具有較高的陽離子電荷密度，能與染料離子進行電中和作用，從而有效吸附染料粒子；具有良好的脫色及降低COD的效果，作為一種新型的脫色劑，在有色廢水處理中應用較為廣泛。但由于縮聚物分子量較低其吸附架橋和網捕作用較弱，使得形成的絮凝物沉降速度較慢。

選用合適的改性劑、催化劑或調節劑等對雙氰胺-甲醛縮聚物進行化學改性是目前使用較為廣泛的途徑，目的是提高產品的脫色絮凝性能或降低生產成本。目前，對于雙氰胺-甲醛縮聚物的改性重點集中于提高其聚合物鏈長，增大其分子量，從而達到較快脫色、絮凝沉降的目的，卻忽略了改性成本和環保方面的影響，反而得不償失。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明目的在于提供一種原料易得、制備過程簡單的，能夠用于雙氰胺-甲醛縮聚物的改性劑，同時能使縮聚物提高一定的脫色絮凝性能。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種改性劑，通過以下步驟制備：

S1：在反應瓶中加入環氧氯丙烷、N,N-二甲基丁胺，室溫下攪拌10-12h，反應完成后，加水稀釋，用二氯甲烷萃取收集水相，冷凍干燥得縮水甘油基二甲基丁基氯化銨；

S2：將殼聚糖加水攪拌溶解，隨后逐滴加入所述縮水甘油基二甲基丁基氯化銨的水溶液，反應過程中使用鹽酸和氫氧化鈉調節反應液的pH值為9±0.5，反應完成后透析、冷凍干燥，得到季銨化殼聚糖；

S3：將所述季銨化殼聚糖分散于水中，加入表面活性劑攪拌使其混合均勻，攪拌下加入二氧化鈦粉末，隨后通過濕法球磨得到改性殼聚糖微球，即所述改性劑。

進一步地，所述環氧氯丙烷、N,N-二甲基丁胺的摩爾比為1:10。

進一步地，所述S2中反應條件為：殼聚糖和縮水甘油基二甲基丁基氯化銨的摩爾比為1:4；反應溫度70-80℃，反應時間7-8h。

進一步地，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基甜菜堿。

進一步地，所述二氧化鈦粉末經過以下步驟制得：

1)將鈦酸四丁酯攪拌下加入至濃鹽酸中，隨后加入六水合硫酸鋁攪拌均勻，用無水乙醇稀釋混合溶液，室溫下攪拌2h，記為溶液A；

2)將聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物F127和甲酸加入到四氫呋喃中，攪拌使其溶解混合均勻，記為溶液B；

3)將溶液B滴加到溶液A中，攪拌2h，將混合液先在25℃老化12h，70℃下烘干12h，得到固體；

4)將固體置于管式爐中，在氮氣氛圍下，350℃煅燒2h，450℃下煅燒2h，得到二氧化鈦粉末。

進一步地，所述鈦酸四丁酯、濃鹽酸、六水合硫酸鋁和無水乙醇的的質量體積比為2-4g:1g:0.1g:20ml；所述聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物F127和甲酸與四氫呋喃的質量體積比為1-2g:2ml:30ml。