一种阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法，涉及聚丙烯酰胺技术领域，该阳离子聚丙烯酰胺包括以下原料：丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐；本发明专利技术提供的阳离子聚丙烯酰胺采用网络贯穿微交联聚合法，水解度接近于0，电离度就大，耐酸碱度明显得到增强；本发明专利技术提供的阳离子聚丙烯酰胺的离子电荷携带更少，空白表面更多，从而更容易形成桥架，更好的形成絮凝；本发明专利技术中的聚丙烯酰胺产品能对不同污水中污染物产生良好的絮凝沉降效果，降低了选择性、适用领域范围更广、抗盐及抗强酸性能也得到了大大增强。

A cationic polyacrylamide and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法
本专利技术涉及聚丙烯酰胺
，具体是一种阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法。
技术介绍
阳离子聚丙烯酰胺是线型高分子化合物，由于它具有多种活泼的基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键。絮凝带负电荷的胶体，具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能，适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理，特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。目前市面上销售的阳离子聚丙烯酰胺产品对被处理污水中的物质选择性很强，对强酸以及高盐污水的絮凝能力弱，往往加入大量的阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂也只能产生少量的絮凝沉淀物，通用性不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阳离子聚丙烯酰胺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种阳离子聚丙烯酰胺，包括以下按照重量份计的原料：丙烯酰胺350～450份、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐250～350份、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐250～350份。作为本专利技术进一步的方案：包括以下按照重量份计的原料：丙烯酰胺380～420份、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐280～320份、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐280～320份。作为本专利技术进一步的方案：包括以下按照重量份计的原料：丙烯酰胺400份、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐300份、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐300份。本专利技术的另一目的在于提供一种上述的阳离子聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下步骤：步骤一，配料：按照重量份计称取丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐以及丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐至配料釜内，加入纯化水使配料釜内的溶液浓度为99.5-99.9％，加入引发剂后将溶液上料至聚合釜内；步骤二，聚合：往聚合釜内通入氮气，加入引发剂，通入氮气15-25分钟后，加入引发剂，继续通入氮气30-50分钟后，加入引发剂，继续通入氮气3-7分钟后，加入引发剂，继续通入氮气直至聚合釜内反应液变得粘稠，温度开始上升后，关闭所有阀门；步骤三，造粒：通入压缩空气至聚合釜内，将聚合好的胶块从聚合釜内压出，压出来的胶块加入分散液后，启动造粒机进行造粒；步骤四，干燥：造粒机造出的小颗粒胶块经输料风机输送到流化床内干燥，干燥后粉碎过筛，即得阳离子聚丙烯酰胺。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤一中加入的引发剂为100-120份的氢氧化钠、28-35份的羧甲基纤维素，所述步骤二中第一次加入的引发剂为100-120份的氢氧化钠、28-35份的羧甲基纤维素，第二次加入的引发剂为26-34份的羧甲基纤维素、270-330份的三氧化二铝，第三次加入的引发剂为45-55份的羧甲基纤维素、100-120份的氢氧化钠，第四次加入的引发剂为280-320份的三氧化二铝、950-1050份的氯化钠。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤一中加入的引发剂为110份的氢氧化钠、32份的羧甲基纤维素，所述步骤二中第一次加入的引发剂为110份的氢氧化钠、32份的羧甲基纤维素，第二次加入的引发剂为30份的羧甲基纤维素、300份的三氧化二铝，第三次加入的引发剂为50份的羧甲基纤维素、110份的氢氧化钠，第四次加入的引发剂为300份的三氧化二铝、1000份的氯化钠。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤二中往聚合釜内通入氮气，加入引发剂，通入氮气20分钟后，加入引发剂，继续通入氮气40分钟后，加入引发剂，继续通入氮气5分钟后，加入引发剂，继续通入氮气直至聚合釜内反应液变得粘稠，温度开始上升后，关闭所有阀门。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤二中聚合釜内的温度上升至86-90°后开始造粒。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤三中压入压缩空气后聚合釜内压力不超过0.02MP。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤四中流化床的温度为恒温110-130°。在本专利技术中，阳离子型聚丙烯酰胺的水溶液是高分子电解质，带有正电荷，对悬浮的有机胶体和有机物可有效凝聚，并能强化固液分离的过程，因此主要用于水中悬浊液和悬浊物的絮凝沉淀，或有机污泥的脱水。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的阳离子聚丙烯酰胺制备方法中，采用聚合釜对原料进行聚合，克服了胶块易粘接釜壁现象，聚合釜容积大，一次生产胶块数量多，产量高；2、本专利技术提供的阳离子聚丙烯酰胺制备方法的造粒过程中，采用微交联结构阳离子聚丙烯酰胺的合成方法，使产物为网络贯穿微交联的阳离子聚丙烯酰胺，数均分子量在原来基础上能增加3-5倍，从而本专利技术提供的阳离子聚丙烯酰胺的抗盐性增加；3、对于强酸和强碱，聚丙烯酰胺电离度越大对应的酸碱性就越强，而它们的水解程度就越弱，对于一些易溶性的聚丙烯酰胺类来说，电离度越大对应的电离出的离子越多，而它们的水解程度就越弱，一般，电离度大的，它们的水解程度就越弱，相反，电离度小的，水解程度就越大，本专利技术提供的阳离子聚丙烯酰胺采用网络贯穿微交联聚合法，水解度接近于0，电离度就大，耐酸碱度明显得到增强；4、聚丙烯酰胺的作用机理一般认为是吸附-电中和-架桥，但电中和不是主要机理。在絮凝过程中，高分子浓度较低时，吸附在颗粒表面上的高分子长链可能同时吸附在另一个颗粒表面上，通过架桥方式将两个或更多的微粒联系在一起，从而导致絮凝，这就是发生高分子絮凝作用的架桥机理，架桥的必要条件是颗粒上存在空白表面，如果溶液中的高分子浓度很大，颗粒表面已完全被所吸附的高分子所覆盖，则颗粒不会再通过架桥而絮凝，此时高分子起的是保护作用，所以，高分子絮凝剂加入量存在最佳范围，超过最佳范围，絮凝效果反而差，本专利技术提供的阳离子聚丙烯酰胺的离子电荷携带更少，空白表面更多，从而更容易形成桥架，更好的形成絮凝；5、本专利技术中的聚丙烯酰胺产品能对不同污水中污染物产生良好的絮凝沉降效果，降低了选择性、适用领域范围更广、抗盐及抗强酸性能也得到了大大增强。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种阳离子聚丙烯酰胺，包括以下按照重量份计的原料：丙烯酰胺350份、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐250份、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐250份。其制备方法包括以下步骤：步骤一，配料：按照重量份计称取丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐以及丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐至配料釜内，加入纯化水使配料釜内的溶液浓度为99.5％，加入100份氢氧化钠引发剂后将溶液上料至聚合釜内；步骤二，聚合：往聚合釜内通入氮气，加入100份的氢氧化钠、28份的羧甲基纤维素引发剂，通入氮气15分钟后，加入26份的羧甲基纤维素、270份的三氧化二铝引发剂，继续通入氮气30分钟后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阳离子聚丙烯酰胺，其特征在于，包括以下按照重量份计的原料：/n丙烯酰胺350～450份、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐250～350份、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐250～350份。/n

【技术特征摘要】
1.一种阳离子聚丙烯酰胺，其特征在于，包括以下按照重量份计的原料：
丙烯酰胺350～450份、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐250～350份、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐250～350份。


2.根据权利要求1所述的阳离子聚丙烯酰胺，其特征在于，包括以下按照重量份计的原料：丙烯酰胺380～420份、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐280～320份、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐280～320份。


3.根据权利要求2所述的阳离子聚丙烯酰胺，其特征在于，包括以下按照重量份计的原料：丙烯酰胺400份、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐300份、丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐300份。


4.一种如权利要求1-3任一项所述的阳离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，配料：按照重量份计称取丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐以及丙烯酸二甲胺基乙脂氯甲烷盐至配料釜内，加入纯化水使配料釜内的溶液浓度为99.5-99.9％，加入引发剂后将溶液上料至聚合釜内；
步骤二，聚合：往聚合釜内通入氮气，加入引发剂，通入氮气15-25分钟后，加入引发剂，继续通入氮气30-50分钟后，加入引发剂，继续通入氮气3-7分钟后，加入引发剂，继续通入氮气直至聚合釜内反应液变得粘稠，温度开始上升后，关闭所有阀门；
步骤三，造粒：通入压缩空气至聚合釜内，将聚合好的胶块从聚合釜内压出，压出来的胶块加入分散液后，启动造粒机进行造粒；
步骤四，干燥：造粒机造出的小颗粒胶块经输料风机输送到流化床内干燥，干燥后粉碎过筛，即得阳离子聚丙烯酰胺。


5.根据权利要求4所述的阳离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，所述步骤一中加入的引发剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淑贞，
申请(专利权)人：张淑贞，
类型：发明
国别省市：河南;41