[发明专利]单体和二元无规共聚物及其制备方法和二元无规共聚物的应用

权利要求书

1.一种丙烯酰胺型阳离子水溶性单体，其特征在于，该丙烯酰胺型阳离子水溶性单体具有式（Ⅰ）所示的结构，

式（Ⅰ）；

其中，R₁、R₂各自独立地为H、碳原子数为1-5的烷基；R₃为碳原子数为6-20的烷基，X为卤素。

2.根据权利要求1所述的丙烯酰胺型阳离子水溶性单体，其中，R₁、R₂各自独立地为碳原子数为1-3的烷基，优选为CH₃；R₃为碳原子数为8-18的烷基，优选为正十四烷基；X为溴。

3.一种丙烯酰胺型阳离子水溶性单体的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）将结构为式（Ⅱ）的化合物和丙烯酰氯在第一有机溶剂中进行第一接触，所述第一接触的条件使得到结构为式（Ⅲ）的化合物；

（2）在催化剂存在下，将结构为式（Ⅲ）的化合物与通式为R₃X的化合物在第二有机溶剂中进行第二接触，所述第二接触的条件使得到式（Ⅰ）丙烯酰胺型阳离子水溶性单体，

式（Ⅱ）；

式（Ⅲ），

其中，R₁、R₂各自独立地为H、碳原子数为1-5的烷基；R₃为碳原子数为6-20的烷基，X为卤素。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，R₁、R₂各自独立地为碳原子数为1-3的烷基，优选为CH₃；R₃为碳原子数为8-18的烷基，优选为正十四烷基；X为溴。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其中，步骤（1）中，所述结构为式（Ⅱ）的化合物与丙烯酰氯的摩尔比为0.8-1.2：1；所述第一接触的条件包括：接触的温度为0-10℃，接触的时间为8-12小时。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其中，步骤（2）中，所述结构为式（Ⅲ）的化合物与通式为R₃X化合物的摩尔比为0.8-1.2：1；所述第二接触的条件包括：接触的温度为40-64℃，接触的时间为60-84小时。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其中，步骤（2）中，结构为式（Ⅱ）的化合物与所述催化剂的摩尔比为1：0.001-0.1；所述催化剂选自氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。

8.一种二元无规共聚物，其特征在于，该二元无规共聚物含有衍生自权利要求1-7中任意一项的所述丙烯酰胺型阳离子水溶性单体的结构单元A、衍生自丙烯酰胺的结构单元B，且以所述二元无规共聚物的结构单元的总重量为基准，所述结构单元A的含量为15-35重量%，所述结构单元B的含量为65-85重量%，所述二元无规共聚物的特性粘数[η]为1000-2000mL/g。

9.根据权利要求8所述的二元无规共聚物，其中，以所述二元无规共聚物的结构单元的总重量为基准，所述结构单元A的含量为20-30重量%，所述结构单元B的含量为70-80重量%，所述二元无规共聚物的特性粘数[η]为1200-1800mL/g。

10.一种二元无规共聚物的制备方法，该方法包括以下步骤：在pH值为7-9和溶液聚合反应条件下，在引发剂和水的存在下，使单体混合物进行聚合反应，聚合反应条件使得到的共聚物的特性粘数[η]为1000-2000mL/g，所述单体混合物含有丙烯酰胺、权利要求1-7中任意一项所述的丙烯酰胺型阳离子水溶性单体；且以所述单体混合物的总质量为基准，所述丙烯酰胺型阳离子水溶性单体的用量为15-35重量%，丙烯酰胺的用量为65-85重量%。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，以所述单体混合物的总重量为基准，所述丙烯酰胺型阳离子水溶性单体的用量为20-30重量%，丙烯酰胺的用量为70-80重量%，所述二元无规共聚物的特性粘数[η]为1200-1800mL/g。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述溶液聚合反应条件包括：聚合温度为0℃至55℃，优选为0℃至50℃；聚合时间为5-20小时，优选为9-15小时。