本发明专利技术公开了一种制备淀粉接枝共聚型超支化乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物的方法，该方法首先配制混合相、支化试剂相和配制阳离子单体相，将混合相在25~95℃糊化0.1~1小时后将温度调节至40~80℃；然后将RAFT链转移剂加入到糊化完成的混合相中，然后加入引发剂引发聚合反应；最后将阳离子单体相加入到混合相制备得到的超支化聚合物体系中，继续反应1~24小时，得到淀粉接枝共聚阳离子型超支化酰胺类聚合物；本发明专利技术方法通过可逆加成-断裂转移聚合方法，采用半连续聚合工艺，使用二烯类单体以及低配比的链转移剂，在极性溶剂体系中高聚合速率、高转化制备淀粉接枝阳离子型超支化的乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物聚合物，聚合反应容易控制，产物除浊效果显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种絮凝剂的制备方法，尤其涉及一种适用于分散、黏附、絮凝及流变控制的淀粉接枝共聚阳离子型超支化结构的酰胺类聚合物的制备方法。
技术介绍
乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物广泛应用于水处理、造纸、印染、采矿、采油、建材等重大领域。目前广泛使用的乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物如聚丙烯酰胺及其共聚物以线性结构为主，但是，支化结构的乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物在水处理等方面的应用很鲜见。 淀粉作为一种资源丰富、价格便宜的天然高分子化合物，在众多领域中都有广泛应用，水处理也是其中之一。CN1196334A公开了一种以高锰酸钾引发淀粉或微晶纤维素骨架接枝聚丙烯酰胺并经水解与烷基氨基甲醇反应制备阳离子两性接枝型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备方法；CN101700922A公开了一种由淀粉与2-4种含季铵盐基团的化合物反应制备得到阳离子型淀粉絮凝剂；CN1990392公开了一种以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或N_(2，3-环氧氯丙基)三甲基氯化铵作阳离子作为醚化剂，在氢氧化钠/助催化剂复合催化体系催化作用下，采用干法合成高取代度季铵型阳离子淀粉絮凝剂的方法；CN1792854公开了一种以玉米淀粉分别与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯盐酸盐发生接枝反应， 获得淀粉接枝甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和淀粉接枝甲基丙烯酸二甲氨基乙酯盐酸盐，然后按照质量比1 2进行复配，获得复合式改性淀粉絮凝剂的方法。但是从实际应用的角度来看，一方面，支化结构的聚合物在絮凝等运用方面效果更佳；另一方面，支化聚合物的黏度低于同分子量的线性聚合物，能快速溶解，便于使用。此外，阳离子型聚丙烯酰胺即有架桥作用，阳离子又能与悬浮颗粒发生电中和作用，降低颗粒之间的静电排斥，更有利于絮凝。超支化聚合物呈树枝状，官能团在聚合物中存在分布，部分官能团位于聚合物链的末端，部分官能团则连接在聚合物链的主体上，通常使用特殊的ABx型单体直接一步缩聚制得。然而，WO 99/46301公开了使用多烯类单体以及适当比例的硫醇为链转移剂，通过传统的自由基聚合制备得到支化聚甲基丙烯酸甲酯，但高转换率下聚合物发生交联，得不到支化聚合物。Sherrington等(Chemical Communication, 2004: 1138-1139)报道采用可控活性的原子转移自由基聚合方法，通过与二甲基丙烯酸乙二醇酯的共聚，在低转化率下制备得到支化的甲基丙烯酸甲酯。Perrier等(Macromolecules, 2005, 38: 2131-2136) 报道采用可逆加成-断裂转移(RAFT)聚合方法，通过使用二甲基丙烯酸乙二醇酯制备超支化聚甲基丙烯酸甲酯，但是聚合过程中需要使用大量链转移剂且长达几十小时的反应以获得超支化的聚合物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种制备淀粉接枝共聚型超支化乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物的方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现一种制备淀粉接枝共聚型超支化乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物的方法，该方法包括以下步骤(1)配制混合相混合相包括极性溶剂、淀粉和酰胺类单体，其中，极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂，淀粉和酰胺类单体分别占极性溶剂质量的0. 25、％和2 20% ；(2)配制支化试剂相支化试剂相包括极性溶剂和支化试剂，其中，支化试剂为二烯类化合物或多烯类化合物，极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂，支化试剂质量为极性溶剂质量的 0. Γ5% ；(3)配制阳离子单体相阳离子单体相包括极性溶剂和阳离子单体，其中，极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂，阳离子单体质量浓度为1(Γ100% ；(4)将混合相在25、5°C糊化0.Γ1小时，随后将温度调节至反应温度，反应温度在 40 80°C ；(5)将RAFT链转移剂加入到糊化完成的混合相中，然后加入引发剂引发聚合反应；聚合过程中，将支化试剂相在广10小时内加入到混合相中，滴加完毕后继续反应(Γ4小时，最终高转化制备淀粉接枝共聚超支化乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物；其中，RAFT链转移剂与酰胺类单体摩尔比为l/100(Tl/100，引发剂与RAFT链转移剂的摩尔比为1/1(Γ /1，支化试剂相的质量为混合相质量的1(Γ50% ；(6)将阳离子单体相加入到混合相制备得到的超支化聚合物体系中，继续反应114小时，得到淀粉接枝共聚阳离子型超支化酰胺类聚合物；其中，阳离子单体相质量为混合相质量的 1(Γ50%。本专利技术的有益效果是，本专利技术方法通过可逆加成-断裂转移(RAFT)聚合方法，采用半连续聚合工艺，使用二烯类单体以及低配比的链转移剂，在极性溶剂体系中高聚合速率、高转化制备淀粉接枝阳离子型超支化的乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物聚合物，聚合反应容易控制，产物除浊效果显著。具体实施例方式本专利技术制备淀粉接枝共聚型超支化酰胺类聚合物的方法通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方法，因在RAFT聚合过程中使用了链转移常数高的特殊链转移剂，该链转移剂与增长自由基发生可逆加成-断裂的再生转移，保持自由基活性，实现可控和“活性” 的自由基聚合，并能调控聚合物的结构，同时，采用半连续操作工艺，使用低配比的链转移剂，将二烯类化合物逐渐加入到乙烯基或丙烯基酰胺单体体系中，聚合温度控制在4(T80°C 之间，二烯类化合物加入时间控制在广10小时，第二单体加入后继续反应114小时，得到最终转化率高的淀粉接枝共聚超支化聚合物。本专利技术制备淀粉接枝共聚型超支化乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物的方法，包括以下步骤1、配制混合相，混合相包括极性溶剂、淀粉和酰胺类单体，其中，极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂，淀粉和酰胺类单体分别占极性溶剂质量的0. 25、％和2 20%。用于制备淀粉接枝共聚超支化酰胺类聚合物的淀粉可以是各种谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉及各种改性淀粉。谷类淀粉包括糯米淀粉、粳米淀粉、籼米淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉；薯类淀粉木薯淀粉、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、豆薯淀粉、竹芋淀粉、山药淀粉、蕉芋淀粉等；豆类淀粉包括绿豆淀粉、蚕豆淀粉、豌豆淀粉、豇豆淀粉；改性淀粉包括阳离子淀粉、 羧甲基淀粉、甲基淀粉、羟烷基淀粉、氧化淀粉；酰胺类单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、 N-双取代丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-丙烯酰吗啉、N-(2-羟丙基) 丙烯酰胺、N-丙烯酰吡咯烷、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N- (3-磺酸丙基)2-乙烯基吡啶、2-丙烯酰氧乙基磷酸胆碱。2、配制支化试剂相，支化试剂相包括极性溶剂和支化试剂；其中，支化试剂为二烯类化合物或多烯类化合物；极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂；支化试剂质量为极性溶剂质量的0.广5%。二烯类化合物或多烯类化合物包括N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺、二丙烯酸酯聚乙二醇酯、二甲基丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸乙烯氧基聚乙二醇酯等。3、配制阳离子单体相，阳离子单体相包括极性溶剂和阳离子单体；其中，极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂；阳离子单体质量浓度为 (Γιοο%。用于制备淀粉接枝共聚超支化乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物的阳离子单体包括二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵、丙烯酸二甲氨基乙酯、N，N-二甲基乙烯基苯基氨及其季铵盐、2-乙烯基本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制备淀粉接枝共聚型超支化乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（１）配制混合相：混合相包括极性溶剂、淀粉和酰胺类单体，其中，极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂，淀粉和酰胺类单体分别占极性溶剂质量的０．２５～５％和２～２０％；（２）配制支化试剂相：支化试剂相包括极性溶剂和支化试剂，其中，支化试剂为二烯类化合物或多烯类化合物，极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂，支化试剂质量为极性溶剂质量的０．１～５％；（３）配制阳离子单体相：阳离子单体相包括极性溶剂和阳离子单体，其中，极性溶剂为水或酸性缓冲溶剂，阳离子单体质量浓度为１０～１００％；（４）将混合相在２５～９５℃糊化０．１～１小时，随后将温度调节至反应温度，反应温度在４０～８０℃；（５）将ＲＡＦＴ链转移剂加入到糊化完成的混合相中，然后加入引发剂引发聚合反应；聚合过程中，将支化试剂相在１～１０小时内加入到混合相中，滴加完毕后继续反应０～４小时，最终高转化制备淀粉接枝共聚超支化乙烯基或丙烯基酰胺类聚合物；其中，ＲＡＦＴ链转移剂与酰胺类单体摩尔比为１／１０００～１／１００，引发剂与ＲＡＦＴ链转移剂的摩尔比为１／１０～１／１，支化试剂相的质量为混合相质量的１０～５０％；（６）将阳离子单体相加入到混合相制备得到的超支化聚合物体系中，继续反应１～２４小时，得到淀粉接枝共聚阳离子型超支化酰胺类聚合物；其中，阳离子单体相质量为混合相质量的１０～５０％。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王文俊，王敦明，李伯耿，朱世平，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86
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