具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物及其製備工藝的製作方法
2023-05-08 04:32:21
專利名稱：具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物及其製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種化學產品及其製備工藝，具體涉及一種具有離子負載高支 化聚丙烯醯胺共聚物及其製備工藝。
背景技術：
現有技術中通常可採用輻射、化學引發以本體或乳液聚合方式製備均聚或 共聚型水溶性聚丙烯醯胺，雖然該聚合物具有良好的絮凝和溶液增稠性能，但 耐鹽性能差，尤其是多價金屬離子將使聚合物分子鏈交聯，使水溶液凝膠化， 應用性能顯著降低。因此，在聚合體系中引入多價金屬離子的技術一直是研究 的熱點。在絮凝應用中，通常是採用聚合物與無機鹽復配組成的主-副絮凝工藝，分 步投藥，工藝複雜，絮凝效率低。
發明內容
本發明的目的是提供一種在絮凝應用中實現同步投藥，可以簡化操作程序， 提高工藝效率的具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物及其製備工藝。 上述的目的通過以下的技術方案實現一種具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其組成包括天然高分子、 多價金屬鹽、丙烯醯胺、丙烯酸、尿素、乙酸鈉、鎂鈣鋁的氯化物，所述的天 然高分子的重量份數為5-50，所述的多價金屬鹽的重量份數為1-5，所述的丙烯醯胺重量份數為60-90，所述的丙烯酸的重量份數為5-20，所述的尿素的重 量份數為0-5、乙酸鈉的重量份數為0-5、鎂鈣鋁的氯化物的重量份數為0-5。上述的具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，所述的天然高分子為甲殼 素，澱粉或纖維素。上述的具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，所述的多價金屬鹽為氯化 鎂，氯化鈣或氯化鋁。一種具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物的製備工藝，取天然高分子的 重量份數為5-50，多價金屬鹽的重量份數為1-5，丙烯醯胺重量份數為60-90， 丙烯酸的重量份數為5-20,添加劑的重量份數為0-5，將天然高分子與多價金 屬鹽在50-7(TC加熱熔解後，進行室溫輻照活化，輻照劑量為50-100kGy，然後加入丙烯醯胺、丙烯酸、添加劑發生場外接枝共聚合反應，聚合溫度為60-70 °C，得到具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其0.1%質量濃度的水溶液的 粘度範圍為9. 5-20mPa. s。這個技術方案有以下有益效果l.本發明製備工藝利用改性天然高分子所具有的結構和特性首先對高價金 屬離子進行螯合負載，即將其交聯作用封閉，再經輻射活化，通過與水溶性單 體接枝共聚，製備具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，此法不僅可將金屬 離子引入聚合物鏈上，而且能保持良好的溶解性能。由於該聚合物兼具高支化、 高分子量以及富含多價金屬離子結構特點，因此，在絮凝應用中實現同步投藥， 可以簡化操作程序，提高工藝效率。2. 利用鈷源或電子加速器將改性後的天然高分子預輻照，產生(過氧或陷落中 心)活性自由基，並在場外引發不飽和水溶性單體進行接枝共聚。在天然高分 子主鏈上引入聚合物支鏈，由於該天然高分子在改性處理工藝中已將離子負載 螯合，並封閉其交聯性能，因此，採用多組分接枝共聚合的方法，可製備高支 化度與離子負載型的聚丙烯醯胺共聚物，並確保水溶性良好。3. 本發明綜合了主-副絮凝技術並用的優點，簡化絮凝工藝，提高絮凝效率。 本發明的
具體實施例方式實施例1:一種具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其組成包括天然高分子、 多價金屬鹽、丙烯醯胺、丙烯酸、尿素、乙酸鈉、鎂鈣鋁的氯化物，所述的天然高分子甲殼素，澱粉或纖維素的重量份數為5克，所述的多價金屬鹽氯化鈣 或氯化鋁的重量份數為1克，所述的丙烯醯胺重量份數為80克，所述的丙烯酸的重量份數為10克，其製備工藝為取天然高分子甲殼素，澱粉或纖維素的重量份數為5克，多價金屬鹽氯化鎂，氯化鈣或氯化鋁的重量份數為1克，丙烯 醯胺重量份數為80克，丙烯酸的重量份數為10克，所述的尿素的重量份數為2 克、乙酸鈉的重量份數為1克、鎂鈣鋁的氯化物的重量份數為1克，將天然高 分子與多價金屬鹽在50-70'C加熱熔解後，進行室溫輻照活化，輻照劑量為 60kGy，然後加入丙烯醯胺、丙烯酸、添加劑發生場外接枝共聚合反應，聚合溫 度為60-7(TC，得到具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其0.1%質量濃度 的水溶液的粘度範圍為9. 5-20mPa. s。實施例2:一種具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其組成包括天然高分子、 多價金屬鹽、丙烯醯胺、丙烯酸、尿素、乙酸鈉、鎂鈣鋁的氯化物，所述的天 然高分子甲殼素，澱粉或纖維素的重量份數為7克，所述的多價金屬鹽氯化鈣或氯化鋁的重量份數為3克，所述的丙烯醯胺重量份數為68克，所述的丙烯酸 的重量份數為12克，所述的尿素的重量份數為3克、乙酸鈉的重量份數為3克、鎂鈣鋁的氯化物的重量份數為2克，其製備工藝為取天然高分子甲殼素，澱粉或纖維素的重量份數為7克，多價金屬鹽氯化鎂，氯化鈣或氯化鋁的重量份 數為3克，丙烯醯胺重量份數為68克，丙烯酸的重量份數為12克，所述的尿 素的重量份數為3克、乙酸鈉的重量份數為3克、鎂鈣鋁的氯化物的重量份數 為2克，將天然高分子與多價金屬鹽在50-7(TC加熱熔解後，進行室溫輻照活化， 輻照劑量為70kGy，然後加入丙烯醯胺、丙烯酸、添加劑發生場外接枝共聚合反 應，聚合溫度為60-70'C，得到具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其0.1% 質量濃度的水溶液的粘度範圍為9. 5-20mPa. s。 實施例3:一種具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其組成包括天然高分子、 多價金屬鹽、丙烯醯胺、丙烯酸、以尿素、乙酸鈉、鎂鈣鋁的氯化物作為添加 劑，所述的天然高分子甲殼素，澱粉或纖維素的重量份數為10克，所述的多價 金屬鹽氯化鎂，氯化鈣或氯化鋁的重量份數為5克，所述的丙烯醯胺重量份數 為75克，所述的丙烯酸的重量份數為5克，所述的尿素的重量份數為5克、乙 酸鈉的重量份數為4克、鎂鈣鋁的氯化物的重量份數為1克，其製備工藝為 取天然高分子甲殼素，澱粉或纖維素的重量份數為10克，多價金屬鹽氯化鈣或 氯化鋁的重量份數為5克，丙烯醯胺重量份數為75克，丙烯酸的重量份數為5 克，所述的尿素的重量份數為5克、乙酸鈉的重量份數為4克、鎂鈣鋁的氯化 物的重量份數為1克，將天然高分子與多價金屬鹽在50-70'C加熱熔解後，進行 室溫輻照活化，輻照劑量為90kGy，然後加入丙烯醯胺、丙烯酸、添加劑發生場 外接枝共聚合反應，聚合溫度為60-70°C，得到具有離子負載高支化聚丙烯醯胺 共聚物，其0.1%質量濃度的水溶液的粘度範圍為9. 5-20mPa. s。
權利要求
1. 一種具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其組成包括天然高分子、多價金屬鹽、丙烯醯胺、丙烯酸、尿素、乙酸鈉、鎂鈣鋁的氯化物，其特徵是所述的天然高分子的重量份數為5-50，所述的多價金屬鹽的重量份數為1-5，所述的丙烯醯胺重量份數為60-90，所述的丙烯酸的重量份數為5-20，所述的尿素的重量份數為0-5、乙酸鈉的重量份數為0-5、鎂鈣鋁的氯化物的重量份數為0-5。
2. 根據權利要求1所述的具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其特徵是: 所述的天然高分子為甲殼素，澱粉或纖維素。
3. 根據權利要求1或2所述的具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其特 徵是所述的多價金屬鹽為氯化鎂，氯化鈣或氯化鋁。
4. 一種權利要求1所述的具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物的製備工 藝，其特徵是取天然高分子的重量份數為5-50，多價金屬鹽的重量份數為l-5， 丙烯醯胺重量份數為60-90，丙烯酸的重量份數為5-20，添加劑的重量份數為 0-5,將天然高分子與多價金屬鹽在50-70。C加熱熔解後，進行輻射活化，輻照 劑量為50-100kGy，然後再加入丙烯醯胺、丙烯酸、添加劑發生場外接枝共聚合 反應，聚合溫度為60-7CTC，得到具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物，其 0.1%質量濃度的水溶液的粘度範圍為9. 5-20mPa-s。
全文摘要
具有離子負載高支化聚丙烯醯胺共聚物及其製備工藝，通常可採用輻射、化學引發以本體或乳液聚合方式製備均聚或共聚型水溶性聚丙烯醯胺，雖然該聚合物具有良好的絮凝和溶液增稠性能，但耐鹽性能差，尤其是多價金屬離子將使聚合物分子鏈交聯，使水溶液凝膠化，應用性能顯著降低。本發明其組成包括天然高分子、多價金屬鹽、丙烯醯胺、丙烯酸、尿素、乙酸鈉、鎂鈣鋁的氯化物，所述的天然高分子的重量份數為5-50，所述的多價金屬鹽的重量份數為1-5，所述的丙烯醯胺重量份數為60-90，所述的丙烯酸的重量份數為5-20，所述的尿素的重量份數為0-5、乙酸鈉的重量份數為0-5、鎂鈣鋁的氯化物的重量份數為0-5。本產品適於高穩定性、高礦化度和高固含量體系的固-液分離。
文檔編號C08F251/00GK101245124SQ20071007178
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月14日 優先權日2007年2月14日
發明者靜 侯, 劉宇光, 敖國慶, 韓樹江, 高德玉 申請人:黑龍江省科學院技術物理研究所