【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，特别涉及一种具有杀菌作用的阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法。
技术介绍
1、阳离子聚丙烯酰胺目前已经大范围应用于生活污水处理领域，在水处理应用上，阳离子聚丙烯酰胺可以通过吸附架桥作用和吸附电中和作用使污水中带负电荷的粒子颗粒脱稳进而沉淀去除。
2、在现在的污水处理领域，针对复杂的污水体系以及生活污水中含有超标细菌等微生物的情况十分常见，生活污水中的微生物处理不当会会直接污染河流、土壤等，会对自然环境造成极大的破坏。所以进一步提高生活污水的处理效率，提升阳离子聚丙烯酰胺的絮凝以及杀菌等多功能性也是目前水处理领域重要的开发方向之一。
3、针对上述不足，急需一种具有杀菌作用的阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种具有杀菌作用的阳离子聚丙烯酰胺及其制备方法，能够在去除污水中带负电荷的污染物的同时，杀灭污水中的细菌。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种具有杀菌作用的阳离子聚丙烯酰胺的制备方法，包括：
3、(1)利用丙烯酰胺和阴离子单体通过聚合反应制备得到阴离子模板剂；
4、(2)利用所述阴离子模板和铵盐壳聚糖通过聚合反应制备得到阳离子聚丙烯酰胺。
5、在一种可能的设计中，步骤(1)包括将丙烯酰胺、阴离子单体加入反应介质中并混合均匀，得到混合溶液；
6、向所述混合溶液通入氮气，并依次加入偶氮引发剂、氧化剂、金属螯合剂、金属螯合促进剂、助溶剂、链转移
7、在一种可能的设计中，在步骤(2)中，所述铵盐壳聚糖包括季铵盐壳聚糖，所述季铵盐壳聚糖通过如下步骤制备得到：
8、利用壳聚糖和醛类化合物制备壳聚糖亚胺席夫碱；
9、利用所述壳聚糖亚胺席夫碱和甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵制备氧位取代的季铵盐壳聚糖；
10、所述季铵盐壳聚糖的化学式为：
11、
12、其中，n为正整数。
13、在一种可能的设计中，步骤(2)包括：
14、在反应装置中加入水、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、苯并异噻唑啉酮、十二烷基二甲基甜菜碱、丙烯酰胺、尿素、所述季铵盐壳聚糖粉末和所述阴离子模板剂，充分搅拌均匀后形成预聚溶液；
15、向所述预聚溶液通入氮气，并依次加入复合引发剂后引发聚合反应，得到阳离子聚丙烯酰胺。
16、在一种可能的设计中，丙烯酰胺18-25份，阴离子单体5-10份，偶氮引发剂0.02-0.05份，氧化剂0.002-0.005份，金属螯合剂0.001-0.005份，金属螯合促进剂0.001-0.005份，助溶剂0.001-0.005份，链转移剂0.003-0.008份，脱氧剂0.001-0.005份。
17、在一种可能的设计中，所述利用壳聚糖和醛类化合物制备壳聚糖亚胺席夫碱，包括：
18、在反应装置中加入壳聚糖、2wt％醋酸溶液、过氧化尿素并混合均匀；
19、升温至50℃，保温10小时后用无水乙醇洗涤并干燥，得到壳聚糖粉末；
20、在反应装置中加入所述壳聚糖粉末、2wt％醋酸溶液、醛类化合物、盐类化合物并混合均匀，调节ph值至4-6，并升温至45-50℃反应20小时后，得到壳聚糖亚胺席夫碱；
21、所述利用所述壳聚糖亚胺席夫碱和甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵制备氧位取代的季铵盐壳聚糖，包括：
22、在反应装置中加入壳聚糖亚胺席夫碱、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵；
23、调节ph至3.5-4.0；
24、将反应装置升温至30℃，搅拌反应4小时后，得到氧位取代的季铵盐壳聚糖。
25、在一种可能的设计中，壳聚糖5-10份，壳聚糖粉末5-10份，过氧化尿素0.1-0.7份，醛类化合物5-10份，盐类化合物5-10份，壳聚糖亚胺席夫碱5-10份，甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵5-10份。
26、在一种可能的设计中，所述季铵盐壳聚糖5-10份，所述阴离子模板剂5-15份，阳离子单体50-80份，苯并异噻唑啉酮0.3-0.7份，十二烷基二甲基甜菜碱0.2-0.8份，丙烯酰胺80-100份，尿素5-10份，复合引发剂0.1-0.2份；
27、和/或，
28、步骤(2)的反应温度为80-90℃，反应时间为3-5h。
29、在一种可能的设计中，所述阴离子单体为丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠中的一种或两种；
30、所述偶氮引发剂包括偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐一种或多种组合引发剂；
31、所述金属螯合剂包括丙二胺四乙酸、三乙醇胺、二亚乙基三胺五乙酸中的一种或多种组合；
32、所述金属螯合促进剂包括酒石酸、葡萄糖酸、海藻酸、柠檬酸及其盐中的一种或两种；
33、所述氧化剂包括过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或两种组合；
34、所述助溶剂包括异构十醇聚氧乙烯醚、异构十一醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚中的一种或两种组合；
35、所述链转移剂包括2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸、甲基丙烯磺酸中的一种和甲酸铵、甲酸钠中的一种或两种组合；
36、所述脱氧剂包括亚硫酸氢钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种组合；
37、在步骤(1)中还包括：将所述混合溶液的ph调节至6-7，在65-80℃下反应6-8h；
38、所述醛类化合物为苯甲醛、十四醛、十二醛的一种或多种；
39、所述复合引发剂包括氧化还原引发剂和偶氮类引发剂：
40、所述氧化还原引发剂为过硫酸钾与亚硫酸氢钠的组合、过硫酸铵与亚硫酸氢钠的组合或过氧化氢与亚硫酸氢钠的组合；
41、所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈中的至少一种；其中，所述偶氮类引发剂与所述氧化还原引发剂的质量比为1:(1-1.5)。
42、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种具有杀菌作用的阳离子聚丙烯酰胺，根据上述中任一制备方法制备得到。
43、本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
44、本专利技术通过采用模板聚合的方式，通过控制模板剂分子的合成，进一步控制阳离子聚丙烯酰胺的微观结构，合成具有嵌段分布的阳离子聚丙烯酰胺，在不提高阳离子聚丙烯酰胺离子度的情况下，进一步提高阳离子聚丙烯酰胺在污泥脱水方面的效果。
45、本专利技术通过加入壳聚糖分子，水速溶阳离子壳聚糖铵盐具有良好的抗菌性、成膜性、阳离子吸附性、吸湿保湿性、絮凝性、抗静电性等性能。其抗菌性能优于壳聚糖及其它壳聚糖衍生物。
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1.一种具有杀菌作用的阳离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括将丙烯酰胺、阴离子单体加入反应介质中并混合均匀，得到混合溶液；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述铵盐壳聚糖包括季铵盐壳聚糖，所述季铵盐壳聚糖通过如下步骤制备得到：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括：
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，丙烯酰胺18-25份，阴离子单体5-10份，偶氮引发剂0.02-0.05份，氧化剂0.002-0.005份，金属螯合剂0.001-0.005份，金属螯合促进剂0.001-0.005份，助溶剂0.001-0.005份，链转移剂0.003-0.008份，脱氧剂0.001-0.005份。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述利用壳聚糖和醛类化合物制备壳聚糖亚胺席夫碱，包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，壳聚糖5-10份，壳聚糖粉末5-10份，过氧化尿素0
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述季铵盐壳聚糖5-10份，所述阴离子模板剂5-15份，阳离子单体50-80份，苯并异噻唑啉酮0.3-0.7份，十二烷基二甲基甜菜碱0.2-0.8份，丙烯酰胺80-100份，尿素5-10份，复合引发剂0.1-0.2份；
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子单体为丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠中的一种或两种；
10.一种具有杀菌作用的阳离子聚丙烯酰胺，其特征在于，根据权利要求1-9中任一制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种具有杀菌作用的阳离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括将丙烯酰胺、阴离子单体加入反应介质中并混合均匀，得到混合溶液；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述铵盐壳聚糖包括季铵盐壳聚糖，所述季铵盐壳聚糖通过如下步骤制备得到：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)包括：
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，丙烯酰胺18-25份，阴离子单体5-10份，偶氮引发剂0.02-0.05份，氧化剂0.002-0.005份，金属螯合剂0.001-0.005份，金属螯合促进剂0.001-0.005份，助溶剂0.001-0.005份，链转移剂0.003-0.008份，脱氧剂0.001-0.005份。
6.根据权利要求3所述的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：荣敏杰，李刚，许永升，于庆华，荣帅帅，
申请(专利权)人：山东诺尔生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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