[发明专利]一种高支链型聚乙烯醇‑丙烯酰胺接枝共聚物及其制备方法和应用

权利要求书

1. 一种高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述制备方法实施如下：将聚乙烯醇和水按质量比为10-20:100的比例混合，加热到75℃-95℃保温溶解，待聚乙烯醇完全溶解后，通氮气30分钟以上，并降温至60℃~80℃，加入催化剂，反应10-30分钟，使聚乙烯醇分子链活化产生自由基，然后滴加单体混合物溶液，控制单体混合物溶液滴加时间在30~90分钟之间，期间反应温度控制在65℃-95℃之间，单体混合物溶液滴加完后，控制温度在85℃-95℃之间反应20~30分钟后，补加催化剂，继续在80℃-95℃反应15~25分钟后，再加催化剂，反应过程中取样测粘度，25℃下粘度达到1500~15000 mPa.s后，加终止剂，停止反应，并加水调整产物固含量至10wt%~30wt%，即得所述的高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物，其中：

所述单体混合物溶液以水为溶剂，质量浓度在20%~40%之间，pH在2~5之间，其中含有第一单体、第二单体、第三单体、分子量调节剂，螯合剂，pH调节剂以及可选择的，第四单体，其中：

所述第一单体为丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺或二者的组合；

所述第二单体为选自丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、二甲氨基丙基丙烯酰胺、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺及它们的甲基氯、苄基氯季铵盐，二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或多种的组合；

所述第三单体为选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、马来酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、苯乙烯磺酸及它们的盐类，乙烯基磺酸钠，富马酸酐，马来酸酐中的一种或多种的组合；

所述第四单体为选自羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸烷基酯及甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种的组合；

所述的聚乙烯醇、第一单体、第二单体、第三单体、第四单体的投料质量比为：5~30：30~90：0.2~20：0.2~20：0~20，

上述方法中，总催化剂用量为所述的高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物重量的0.02%~1.5%，其中第一次加入的催化剂的量占总催化剂用量的5%~60%，第二次加入的催化剂的量占总催化剂用量的10%~60%，第三次加入的催化剂的量占总催化剂用量的10%~60%。

2.根据权利要求1所述的高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述的催化剂为过硫酸盐，硝酸铈铵，硝酸铈铵和季戊四醇，过氧化物，水溶性偶氮类，过硫酸盐和亚硫酸盐，过硫酸盐和亚硫酸氢盐，过硫酸盐和硫代硫酸盐，高锰酸钾中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求2所述的高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为选自过硫酸铵，过硫酸钾，硝酸铈铵，过氧化氢，偶氮二异丁脒盐酸盐，偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐，过硫酸铵和亚硫酸氢钠中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述的分子量调节剂为选自巯基类化合物、异丙醇、次磷酸钠、甲酸钠、乙醇胺、烯丙醇、烯丙基磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1或4所述的高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述分子量调节剂的投料量为所述高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物重量的0.01%~3.5%。

6.根据权利要求1所述的高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述的螯合剂为选自氨三乙酸、氨三乙酸盐、EDTA、EDTA-2Na、EDTA-4Na、二乙烯三胺五羧酸、二乙烯三胺五羧酸盐、乙二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、氨基三甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸盐、肌醇六磷酸、酒石酸、葡庚糖酸盐、葡萄糖酸钠、海藻酸钠中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1或6所述的高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述的螯合剂的投料量为所述高支链型聚乙烯醇-丙烯酰胺接枝共聚物重量的0.01%~0.5%。