本发明专利技术提供了一种淀粉与甲基丙烯酸脱水甘油酯的接枝共聚物，该接枝共聚物的主链为淀粉，支链为聚甲基丙烯酸脱水甘油酯，支链上的部分环氧基团被胺化为－ＯＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ２－ＮＨ２ＮＨ２或－ＯＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ２－ＮＨ－（Ｃ２Ｈ４ＮＨ）ｎ－Ｃ２Ｈ４－ＮＨ２，ｎ＝０～３；接枝率为２０～８２．１％，氮含量为１～２０．０６％。本发明专利技术所述接枝共聚物可螯合重金属离子，用于处理含重金属离子的废水时重金属离子的去除率高达９９％以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及接枝共聚物。
技术介绍
随着电子工业快速发展，重金属废水及废弃物的污染问题日趋严重，严重地污染 着人类的生存环境，影响着人们的生活质量，同时也严重地制约着电子工业发展，因而如何 解决电镀污染问题，治理电镀废水，已成为环境保护领域的当务之急。目前已有多种方法用 于除去重金属离子，如离子交换法、反渗透法、吸附法、生物处理法等，但由于多种原因，目 前国内外重金属废水处理技术占主导地位的、应用最广泛的仍是化学沉淀法。而化学沉淀 法处理电镀废液效果不理想，达不到现有排放要求，并且存在处理效率低、沉渣量大、易造 成二次污染等问题，因此如何开发新型高效化学处理药剂，始终是人们研究的重点。 近年来开发的高分子重金属螯合剂凭借其与金属极强的鳌合能力，为电镀废水治 理带来了新的生机，高分子螯合剂是以高分子材料为母体，通过化学反应在其高分子基体 上引入一些具有金属螯合性能的基团，投入水中能立即与水中的重金属离子发生选择性螯 合反应，生成不溶于水的金属络合物，再在絮凝剂的协同作用下，将废水中的金属离子沉淀 去除。高分子螯合剂的水溶性使其具有反应快、用量小、选择性强、脱出效率高等特点，备受 使用者们青睐。但是，由于该类产品来源于合成高分子材料，价格昂贵，单位处理量成本过 高，并且还存在残留单体毒性问题，难以推广应用。 胡春红等人研制了一种无毒、廉价且可生物降解的含淀粉骨架的重金属螯合剂， 该螯合剂是在淀粉上接枝丙烯酸甲酯，再和乙二胺发生酰胺化反应得到，它具有多个氨基 和酰基，能与重金属离子形成螯合物并沉淀以达到净化污水的目的(淀粉接枝丙烯酸甲酯 与乙二胺合成高分子螯合剂.胡春红等.应用化学，2007年6月，第24巻第6期716 719 页)。但该文公开的重金属螯合剂螯合重金属离子的能力还有待提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是进一步提高含淀粉骨架结构的重金属螯合剂处理金 属废水的能力。 本专利技术解决上述问题的技术方案是 —种淀粉与甲基丙烯酸脱水甘油酯的接枝共聚物，该接枝共聚物的主链为淀粉， 支链为聚甲基丙烯酸脱水甘油酯，支链上的部分环氧基团被胺化为-0CH^H0HCH厂NH2NH2 或-OCH2CHOHCH2-NH-(C2H4NH)n-C2H4-NH2， n = 0 3 ;接枝率为20 82. 1%，氮含量为1 20. 06%。 本专利技术所述接枝率(G， ％ )是指支链在接枝共聚物中的质量百分比含量，氮含量 是氮元素在接枝共聚物中的质量百分比含量。 本专利技术所述接枝共聚物的制备方法，该方法由以下步骤组成取淀粉，加入5 15 倍体积的蒸馏水中，搅拌成淀粉乳并通入氮气，加入淀粉质量O. 3 5%的引发剂和淀粉质量O. 5 5倍的甲基丙烯酸脱水甘油酯，升温至30 9(TC反应0. 5 8h，得淀粉接枝甲基 丙烯酸脱水甘油酯共聚物。取所得接枝甲基丙烯酸脱水甘油酯共聚物，与5 30倍体积的 胺化试剂混合，搅拌均匀，65 95t:下冷凝回流6 36h，得到白色胶状产物，用无水乙醇析 出和洗涤产物，45 85t:下真空干燥。 上述步骤中，所述的胺化试剂为水合肼、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙 烯五胺；所述引发剂为过硫酸铵、高锰酸钾或硝酸铈铵。 制备本专利技术所述共聚物所用的淀粉可以是木薯淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉等廉 价原料。 本专利技术所述共聚物可作为金属捕集剂用于处理电镀废水。当本专利技术共聚物溶于电 镀废水时，分子中的官能团与金属离子迅速发生螯合作用，生成不溶性产物，同时其自身的 网状结构又可使沉淀快速絮凝下沉，达到除去废水中金属离子的目的，重金属离子的去除 率高达99%以上。具体实施例方式制备例 以下例子的接枝率和氮含量均按下述方法测定 氮含量的测定采用凯氏定氮法，测定样品中的氮含量，再按以下公式计算 氮含量％= X0. 014X100 式中V-消耗HC1的毫升数，mL ; V。-空白实验消耗的HC1的毫升数mL ; N-HC1的当量浓度 W-试样重量，g 接枝率的测定方法采用重量法测定接枝率(G， ％ )。将干燥后的粗产品用滤纸 包好，置于250ml索氏抽提器中抽提去除均聚物，洗涤、抽滤真空干燥至恒重，得纯接枝共 聚物。 计算公式如下 G-^^x画 式中ms——反应淀粉的质量，g ; me——接枝共聚物的质量，g。 例1 取玉米淀粉5g和蒸馏水50mL加入250mL三口烧瓶中，搅拌成淀粉乳并通入氮气， 加入0. lg过硫酸铵和8. 5g甲基丙烯酸脱水甘油酯，升温至45t:反应2h，得淀粉接枝甲基 丙烯酸脱水甘油酯共聚物为螯合剂骨架。取共聚物2g (干基)，二乙烯三胺10mL加入250mL 三口烧瓶中，搅拌，65t:下冷凝回流20h，得到白色胶状产物，用无水乙醇析出和洗涤产物， 5(TC下真空干燥。所得产物经检测，接枝率(G)为61.68%，氮含量为13.8%。 例2 取玉米淀粉10g和蒸馏水50mL加入250mL三口烧瓶中，搅拌成淀粉乳并通入氮 气，加入0. 05g硝酸铈铵和6. 5g甲基丙烯酸縮水甘油酯，升温至35t:反应2h，得淀粉接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物为螯合剂骨架。取共聚物2g (干基)，水合肼15mL加入250mL 三口烧瓶中，搅拌，85t:下冷凝回流8h，得到白色胶状产物，用无水乙醇析出和洗涤产物， 5(TC下真空干燥。所得产物经检测，接枝率(G)为31.5%，氮含量为2.0%。 例3 取马铃薯淀粉5g和蒸馏水80mL加入250mL三口烧瓶中，搅拌成淀粉乳并通入氮 气，加入0. 25g高锰酸钾和6. 5g甲基丙烯酸縮水甘油酯，升温至65t:反应2h，得淀粉接枝 甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物为螯合剂骨架。取共聚物2g (干基)，加入乙二胺50mL，搅拌， 95t:下冷凝回流30h，得到白色胶状产物，用无水乙醇析出和洗涤产物，5(TC下真空干燥。测 得，接枝率(G)为81.3%，氮含量为13.8%。 取玉米淀粉5g和蒸馏水50mL加入250mL三口烧瓶中，搅拌成淀粉乳并通入氮气， 加入0. lg硝酸铈铵和6. 5g甲基丙烯酸脱水甘油酯，升温至45t:反应2h，得淀粉接枝甲基 丙烯酸脱水甘油酯共聚物为螯合剂骨架。取共聚物2g (干基)，加入乙二胺50mL，搅拌，65°C 下冷凝回流30h，得到白色胶状产物，用无水乙醇析出和洗涤产物，5(TC下真空干燥。测得， 接枝率(G)为81.31%，氮含量为18.8%。 效果例 例4 称取例1中样品10mg，加入到Pb2+初始浓度为100卯m的30mL含离子电镀废水 中，室温下搅拌30min后用原子吸收分析仪测得Pb2+离子浓度为0. 012ppm，去除率为接近 99. 6%，由螯合淀粉吸附金属前、后的热失重的差值计算螯合Pb"量为2. 16mmo1 g—、 例5 称取例1中样品10mg，加入到Cu2+初始浓度为100卯m的30mL含离子电镀废水 中，室温下搅拌30min后用原子吸收分析仪测得Cu2+离子浓度为0. 05ppm，去除率为接近 99. 9%。 对比例 取lg淀粉接枝的丙烯酸甲酯置于通N2气并带有搅拌器及冷凝管的三口烧瓶中， 加入丙酮25mL，搅拌，用水浴加热至55t:将其溶解，然后加入0. Olg 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种淀粉与甲基丙烯酸脱水甘油酯的接枝共聚物，该接枝共聚物的主链为淀粉，支链为聚甲基丙烯酸脱水甘油酯，支链上的部分环氧基团被胺化为－ＯＣＨ↓［２］ＣＨＯＨＣＨ↓［２］－ＮＨ↓［２］ＮＨ↓［２］或－ＯＣＨ↓［２］ＣＨＯＨＣＨ↓［２］－ＮＨ－（Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］ＮＨ）↓［ｎ］－Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］－ＮＨ↓［２］，ｎ＝０～３；接枝率为２０～８２．１％，氮含量为１～２０．０６％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尚小琴，罗楠，王东耀，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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