一种阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法技术

本申请涉及废水处理技术领域，具体公开了一种阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法。一种阴离子聚丙烯酰胺，包括以下重量份的原料：丙烯酰胺70

【技术实现步骤摘要】
一种阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法


[0001]本申请涉及废水处理
，更具体地说，它涉及一种阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法。

技术介绍

[0002]阴离子聚丙烯酰胺是一种高分子聚合物，阴离子聚丙烯酰胺的极性基团可以对悬浮颗粒产生一定的吸附作用，通过电荷中和或者粒子间架桥，促使悬浮液中粒子沉降，最终实现废水的絮凝沉降和沉淀澄清。
[0003]但是一般常用的阴离子聚丙烯酰胺聚合物存在着水溶性差、溶解时间过长的问题，从而影响阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率，浪费大量的人力、物力和财力，不能满足工业生产的需要。

技术实现思路

[0004]为了改善阴离子聚丙烯酰胺的水溶性，本申请提供一种阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法。
[0005]第一方面，本申请提供一种阴离子聚丙烯酰胺，采用如下的技术方案：一种阴离子聚丙烯酰胺，包括以下重量份的原料：丙烯酰胺70
‑
90份，丙烯酸10
‑
20份，引发剂0.01
‑
0.03份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5
‑
1份，乙二醇1
‑
3份，碳酰胺5
‑
8份，水100
‑
110份。
[0006]通过采用上述技术方案，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷分子中的不饱和双键、硅甲氧基可以和丙烯酰胺单体发生自由基聚合反应，硅氧基形成硅羟基，硅羟基能够和废水中的无机物更好的结合，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺体系的絮凝沉淀效率，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺的溶解度。碳酰胺属于小分子，具有较高的分子运动能力，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺的水溶解性。乙二醇添加到阴离子聚丙烯酰胺体系中，可以提高阴离子聚丙烯酰胺体系的流动性，减少甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷自身缩聚反应，减少阴离子聚丙烯酰胺体系难溶胶粒的形成，从而提高阴离子聚丙烯酰胺的水溶性和溶解度，提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。
[0007]优选的，所述阴离子聚丙烯酰胺原料还包括纳米二氧化硅1
‑
3份。
[0008]通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅具有高比表面积、稳定性好、耐热耐盐性能的特点，纳米二氧化硅通过甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的活性基团接枝到阴离子聚丙烯酰胺的表面，纳米二氧化硅的硅氧键和阴离子聚丙烯酰胺形成化学键交联，从而提高阴离子聚丙烯酰胺的稳定性和耐热稳定性，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺絮凝作用的持久性。
[0009]优选的，所述阴离子聚丙烯酰胺原料还包括聚氧化乙烯5
‑
10份。
[0010]通过采用上述技术方案，将聚氧化乙烯添加到阴离子聚丙烯酰胺体系中，加强阴离子聚丙烯酰胺的絮凝作用，提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。同时可以促进阴离子聚
丙烯酰胺聚合物均匀分散在水相介质中，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺的溶解度和水溶性能。
[0011]优选的，所述阴离子聚丙烯酰胺原料还包括海藻酸钠3
‑
5份。
[0012]通过采用上述技术方案，海藻酸钠可以提高阴离子聚丙烯酰胺体系的粘性，并且可以和废水中二价、三价阳离子反应形成凝胶，从而达到絮凝的效果，提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。
[0013]优选的，所述阴离子聚丙烯酰胺原料还包括乙二胺四乙酸钠0.3
‑
0.5份。
[0014]通过采用上述技术方案，乙二胺四乙酸钠可以促使阴离子聚丙烯酰胺高分子活性均匀、稳定分散在水溶液中，提高阴离子聚丙烯酰胺的溶解度和分散稳定性，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。同时，乙二胺四乙酸钠可以消除聚丙烯酰胺体系中的杂质金属离子，提高聚丙烯酰胺聚合物的分子量，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺的溶解度，提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。
[0015]优选的，所述纳米二氧化硅粒径为20nm
‑
40nm。
[0016]通过采用上述技术方案，控制纳米二氧化硅粒径在合适的范围内可以减少纳米二氧化硅粒子团聚的现象，从而促使纳米二氧化硅能够均匀分散在阴离子聚丙烯酰胺体系中。
[0017]第二方面，本申请提供一种阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，采用如下的技术方案：一种阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下具体步骤：将丙烯酰胺、丙烯酸、碳酰胺和水混合，形成混合液，在氮气的保护下，再向混合液中加入引发剂混合，在60
‑
70℃下反应，然后再依次加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙二醇混合，制得阴离子聚丙烯酰胺。
[0018]通过采用上述技术方案，制备的阴离子聚丙烯酰胺具有优异的水溶性和溶解度，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。
[0019]优选的，预先将纳米二氧化硅与溶剂混合，然后加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在50
‑
60℃下反应，然后烘干，制得改性纳米二氧化硅，然后将改性纳米二氧化硅和乙二醇混合，加入到混合液中，制得阴离子聚丙烯酰胺。
[0020]通过采用上述技术方案，预先通过甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷在纳米二氧化硅的表面进行修饰，增加纳米二氧化硅表面的活性基团，将纳米二氧化硅接枝到阴离子聚丙烯酰胺聚合物的表面，提高阴离子聚丙烯酰胺体系的交联程度，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。
[0021]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和碳酰胺添加到阴离子聚丙烯酰胺体系中，提高阴离子聚丙烯酰胺的水溶性和溶解度，从而提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。
[0022]2、本申请使用纳米二氧化硅加入到阴离子聚丙烯酰胺体系中，提高阴离子聚丙烯酰胺体系的耐热性能和絮凝持久性，提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。聚氧化乙烯可以促使阴离子聚丙烯酰胺活性组分均匀分散在水相中，提高聚丙烯酰胺的溶解度和水溶性，进一步提高阴离子聚丙烯酰胺的絮凝效率。
具体实施方式
[0023]以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
[0024]引发剂为过硫酸铵。
[0025]聚氧化乙烯重均分子量为20000。实施例
[0026]实施例1阴离子聚丙烯酰胺，包括以下重量份的原料：丙烯酰胺80kg，丙烯酸15kg，引发剂0.02kg，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.8，乙二醇2kg，碳酰胺7kg，水105kg。
[0027]阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，包括以下具体步骤：将丙烯酰胺、丙烯酸和水混合，以300r/min的速度搅拌10min，再加入碳酰胺，继续搅拌5min，形成混合液，然后通入氮气20min后，再向混合液中加入引发剂混合，在60℃下反应10min，然后再加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙二醇混合，继续反应20min，形成聚丙烯酰胺胶体，制得阴离子聚丙烯酰胺。
[0028]实施例2
‑
3实施例2
‑
3与实施例1的区别在于，阴离子聚丙烯酰胺原料中各组分含量不同，具体见表1。体见表1。
[0029]实施例4实施例4与实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阴离子聚丙烯酰胺，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酰胺70
‑
90份，丙烯酸10
‑
20份，引发剂0.01
‑
0.03份，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5
‑
1份，乙二醇1
‑
3份，碳酰胺5
‑
8份，水100
‑
110份。2.根据权利要求1所述的一种阴离子聚丙烯酰胺，其特征在于：所述阴离子聚丙烯酰胺原料还包括纳米二氧化硅1
‑
3份。3.根据权利要求1所述的一种阴离子聚丙烯酰胺，其特征在于：所述阴离子聚丙烯酰胺原料还包括聚氧化乙烯5
‑
10份。4.根据权利要求3所述的一种阴离子聚丙烯酰胺，其特征在于：所述阴离子聚丙烯酰胺原料还包括海藻酸钠3
‑
5份。5.根据权利要求1所述的一种阴离子聚丙烯酰胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵银根，黄志祥，谢丹丹，
申请(专利权)人：江苏恒峰精细化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：