[發明專利]一種用于水包油廢水破乳的殼聚糖基超支化聚酰胺胺及其季銨鹽

有效

• 申請號: 202110167506.1
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112961345B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 畢研剛;向瓊;宋吉巍;周耀國;徐平;劉祥臣
• 申請（專利權）人: 威海金鈺環保科技有限公司;威海金泓集團有限公司
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02;C08B37/08;B01D17/04
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 薛鵬喜

本發明公開了用于水包油廢水破乳的殼聚糖基超支化聚酰胺胺，將殼聚糖分散于溶劑中，加入醛類化合物混合均勻，再加入丙烯酸酯類化合物，然后加入催化劑，在光照條件下反應，反應完成后抽濾得到端酯基殼聚糖中間體；將端酯基殼聚糖中間體分散于溶劑中，加入多元脂肪胺和丙烯酸酯類化合物，在室溫條件下發生酯交換反應，得到殼聚糖基超支化聚酰胺胺。本發明還公開了通過對殼聚糖基超支化聚酰胺胺進行季銨鹽改性得到的低溫高效季銨鹽改性的殼聚糖基超支化酰胺胺破乳劑。聚糖基超支化聚酰胺胺以殼聚糖為核心，以脂肪醛或芳香醛與丙烯酸甲酯類在光催化下發生還原反應，條件溫和，操作簡單，便于產品的后續工業化和規模化生產。

技術領域

本發明屬于水包油廢水處理技術領域，尤其是涉及一種殼聚糖基超支化聚酰胺胺及其季銨鹽的制備及其在聚合物驅采油技術中產生的水包油型廢水處理方面的應用。

背景技術

功能材料對環境污染物吸附和分離體系作為化學科學部優先發展領域。綠色高效、低毒、可降解的破乳劑是水包油(O/W)型乳液油水分離材料的主要發展方向。制備綠色高效、低毒可降解的生物基破乳材料對污染物的控制、水資源的修復等有重要的意義。

專利CN106279706A公開了一種聚醚接枝殼聚糖衍生物原油脫鹽破乳劑的制備方法。制備得到的破乳劑不僅破乳脫水效果好，同時由于破乳劑分子上含有大量的羧烷基基團和季銨鹽基團，對金屬陽離子、環烷酸根等帶負電的離子及表面呈負電性的顆粒有很強的結合能力，因此在破乳的同時兼具脫除油溶性鹽的能力。但是其后處理過程需要極性透析和凍干處理，能耗大，時間長。且主要針對的是油包水型乳液的破乳。專利CN201610645442.0將縮水甘油基二甲基烷基氯化銨以及對硝基苯酯改性后的聚醚接枝到羧甲基殼聚糖上，得到一種高效原油脫鹽破乳劑。專利CN201610645497.1將縮水甘油基二甲基氯化銨以及鹵化改性后的聚醚接枝到羧甲基殼聚糖上，得到一種殼聚糖類天然高分子改性的原油脫鹽破乳劑，這些破乳劑也主要針對油包水型乳液有破乳效果。

三次采油技術廣泛采用加入的大量表面活性劑、堿和高分子聚合物等提高原油的采收率，但它們一般通過在油水界面上聚集來降低界面張力、形成的水包油(O/W)型乳液破乳難度更大。所以現在需要一種具有比表面積大、活性位點多的殼聚糖基超支化聚酰胺胺及其季銨鹽，以實現該型乳液的高效分離。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的是提供一種用于水包油廢水破乳的殼聚糖基超支化聚酰胺胺以及由殼聚糖基超支化聚酰胺胺制備的低溫高效季銨鹽改性的殼聚糖基超支化酰胺胺破乳劑。聚糖基超支化聚酰胺胺以殼聚糖為核心，以脂肪醛或芳香醛與丙烯酸甲酯類在光催化還原反應，條件溫和，操作簡單，便于產品的后續工業化和規模化生產。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一方面，提供一種用于水包油廢水破乳的殼聚糖基超支化聚酰胺胺，所述殼聚糖基超支化聚酰胺胺為式I所示化合物：

其中，m為正整數，為殼聚糖基超支化聚酰胺胺的代數，例如，m＝1時，所得的產物為G1，其端基有兩個胺基。

R表示為帶有芳香環或脂肪鏈段。其中，芳香環可以為苯基、苯甲基、苯乙基、羥基苯甲基等，脂肪鏈段為碳原子數目大于或等于0的脂肪鏈；脂肪鏈段優選自甲基、乙基、丙基或丁基。

本發明的第二方面，提供上述殼聚糖基超支化聚酰胺胺的制備方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖分散于溶劑中，加入醛類化合物混合均勻，再加入丙烯酸酯類化合物，然后加入催化劑，在光照反應，反應完成后抽濾得到端酯基殼聚糖中間體；

(2)將步驟(1)得到的端酯基殼聚糖中間體分散于溶劑中，加入多元脂肪胺，在室溫條件下發生酯交換反應，得到第一代殼聚糖基超支化聚酰胺胺；