一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法，应用于高浊度、油类水处理领域。所述复配絮凝剂由不同比重单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基

【技术实现步骤摘要】
一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法


[0001]本专利技术属于水处理材料合成领域，更具体地说，一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法。

技术介绍

[0002]在水处理领域，聚丙烯酰胺(PAM)是一类具有高化学活性的水溶性共聚物，其具有较强的吸附絮凝和选择絮凝作用，广泛应用于采矿、选矿和石油等行业（如：潘金禾，周长春，张宁宁，等．絮凝剂复配在铝土矿浮选尾矿沉降中的应用研究[J]. 矿产保护与利用，2016( 4) : 28－32），对固体悬浮物的絮凝沉降和细粒级煤颗粒的选择性吸附都有很好的效果。
[0003]但随着我国工业发展，普通的PAM性能已无法满足生产需求。为增强其絮凝效果，可通过其侧链上含有的酰胺基进行接枝、交联等方法得到改性的衍生物（如：戴力，郑怀礼，廖熠，等．疏水缔合聚丙烯酰胺的合成和表征的研究进展[J]. 化学研究与应用，2014，26( 5) : 608－614）。使用疏水改性的手段对聚丙烯酰胺进行絮凝能力的增强是一种强效方法之一。
[0004]通过少量的疏水基团交联在高分子聚合物的骨架上，使得整体分子具有了独特的流变特性体系和疏水缔合作用，使得主链的吸附桥联和增黏性能进一步增强，实现对水中污染物的有效去除。疏水改性聚丙稀酰胺(HMPAM)在抗剪切、耐盐等方面都要强于传统的絮凝剂，应用前景广阔。因此研发低价高效的HMPAM在水处理行业具有重要的实际意义。HMPAM的制备方法主要有胶束共聚法（如：宫瑞英，昊文辉，史学峰，等．疏水改性聚丙烯酰胺P(AM/DiC8AM)的合成及性能[J]. 化工新型材料，2009，37( 3) : 76－79）、乳液聚合法（如：赵勇，何炳林．反相微乳液中疏水缔合型聚丙烯酰胺的合成及其性能研究[J]. 高分子学报，2000(5) : 550－553）、自由基界面聚合法（如：EL－HOSHOUDY A N，DESOUKY S E M，AL－SABAGH A M，et al．Synthesis and characterization of polyacrylamide crosslinked copolymer for enhanced oil recovery and rock wettability alteration[J]. International Journal of Oil，Gas and Coal Engineering，2015，3( 4) : 47－59）和超声波聚合法（如：王晨，李小瑞，沈一丁，等．离子型表面活性剂与疏水缔合聚丙烯酰胺的相互作用[J].功能材料，2012，23( 43) : 3316－3321）等。
[0005]近年来，在疏水改性聚丙稀酰胺基础上，加入阳离子基团有助于絮凝剂与污染物表面发生电荷中和，并削弱粒子间静电效应导致的斥力，有益于强化絮凝效果，其带有的阳离子电荷相对于普通疏水改性聚丙稀铣胺会使整个水环境体系的整体黏度大大增长，使其在工业水处理应用中得到了广泛的应用。疏水改性型阳离子聚丙烯酰胺是利用水溶液共聚，通过胶束形式来发生三元聚合反应，即主单体丙烯酰胺(AM)、阳离子和疏水单体。
[0006]但是目前最为常见的聚合方法仍然有许多不足之处，比如，聚合过程中温度高、能耗高、改性不易控制，并且聚合物溶解性也相对较差，影响使用效果。
[0007]光聚合技术是指聚合溶液在特定光的照射下，使小分子单体活化聚合成为大分子
的反应。虽起步晚，但具有高效、适应性广、经济节能和环境友好的特点，越来越受到研究者的青睐。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术的目的是：提供一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法，通过单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基
‑
乙基三甲基氯化铵(DMC)、疏水单体丁基丙烯酸酯(BA)进行共聚反应；通过汞灯照射及光引发剂，对单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基
‑
乙基三甲基氯化铵(DMC)和疏水单体丁基丙烯酸酯(BA)进行聚合反应，得到聚合产物P(AM/DMC/BA)。
[0009]为了实现上述目的：本专利技术所采用的技术方案为：一种光聚合疏水改性聚丙稀铣胺的合成方法，包括以下步骤：（1）采用两盏8 w低压汞灯管作为光聚合反应光源引发丙烯酰胺(AM)沉淀聚合。将一定量的AM、DAC、A置入烧杯，倒入蒸馏水溶解。待所有药品完全溶解后加入引发剂1－［4－（2－羟乙氧基）－苯基］－2－羟基－2－甲基丙酮；（2）将高纯氮气通入水溶液并在黑暗处低温鼓泡约15 min，以去除氧气。聚合过程室温下使用汞灯照射2 h，在黑暗处熟化2 h，得到透明凝胶状的聚合物；（3）用体积比2:1的丙酮/乙醇混合溶液沉淀提纯，将得到的白色胶体剪碎后放置于110 ℃的干燥箱内干燥24 h，恒重后将产物经粉碎机粉碎，将白色粉末过筛，即得到聚合产物P(AM/DMC/BA)。
[0010]进一步的，所述步骤1中单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基
‑
乙基三甲基氯化铵DMC和疏水单体丁基丙烯酸酯BA的比例为：（15
‑
30）：（2.5
‑
5）：1。
[0011]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：1、阳离子单体的引入，使得污泥处理吸附桥接作用和电中和增强，且脱水实验结果表明处理污泥的脱水效率有显著的增高；2、利用光引发自身聚合光照强度易于控制、低温聚合的特性，通过聚合体系各微元调控聚合过程，合成出分子量更高、结构更加均一、溶液性能更优越的疏水改性阳离子聚丙烯酰胺。
附图说明
[0012]图1为实施例1中絮凝实验结果示意图。
[0013]图2为实施例2中絮凝实验结果示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施例，来近一步的解释本专利技术。
[0015]本实施例公开了一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法，通过单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基
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乙基三甲基氯化铵(DMC)、疏水单体丁基丙烯酸酯(BA)进行共聚反应；通过汞灯照射及光引发剂，对单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基
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乙基三甲基氯化铵(DMC)和疏水单体丁基丙烯酸酯(BA)进行聚合反应，得到聚合产物P(AM/DMC/BA)。
[0016]实施例1
上述光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法步骤如下：（1）采用两盏8 w低压汞灯管作为光聚合反应光源引发高聚物沉淀聚合。将AM、DAM、BA按比例15:5:1、15:3:1、15:5:2置入烧杯，倒入蒸馏水溶解。待所有药品完全溶解后加入引发剂1－［4－（2－羟乙氧基）－苯基］－2－羟基－2－甲基丙酮；（2）将高纯氮气通入水溶液并在黑暗处低温鼓泡约15 min，以去除氧气。聚合过程室温下使用汞灯照射2 h，在黑暗处熟化2 h，得到透明凝胶状的聚合物；（3）用体积比2:1的丙酮/乙醇混合溶液沉淀提纯，将得到的白色胶体剪碎后放置于110 ℃的干燥箱内干燥24 h，恒重后将产物经粉碎机粉碎，将白色粉末过筛，得到聚合产物分别为P(AM/DM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法，其特征在于：通过单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基
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乙基三甲基氯化铵DMC和疏水单体丁基丙烯酸酯BA进行共聚反应，得到聚合产物P(AM/DMC/BA)。2.根据权利要求1所述的一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法，其特征在于：通过汞灯照射及光引发剂，对三种单体进行聚合反应，得到聚合产物P(AM/DMC/BA)。3.根据权利要求2所述的一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1：采用两盏8 w低压汞灯管作为光聚合反应光源引发丙烯酰胺AM沉淀聚合，将一定量的单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基
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乙基三甲基氯化铵DMC和疏水单体丁基丙烯酸酯BA置入烧杯，倒入蒸馏水溶解，待完全溶解后加入引发剂1－［4－（2－羟乙氧基）－苯基］－2－羟基－2－甲基丙酮；步骤2：将高纯氮气通入水溶液并在黑暗处低温鼓泡15 min以去除氧气，聚合过程室温下使用汞灯照射2 h，在黑暗处熟化2 h，得到透明凝胶状的聚合物；步骤3：用体积比2:1的丙酮/乙醇混合溶液沉淀提纯，将得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王达道，杨建峰，王华，李建，彭涛，徐志峰，祝烨然，唐修生，温金保，秦智峰，龚长发，崔征，
申请(专利权)人：安徽瑞和新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：