[发明专利]一种以POSS为中心的星型共聚物絮凝剂制备方法

说明书

本发明涉及一种以POSS为中心的星型共聚物絮凝剂及其制备方法与应用，以笼型聚倍半硅氧烷(POSS)为中心，POSS的每个硅原子上连有丙烯酰胺共聚物分子链，所述的星型共聚物污水处理剂采用RAFT乳液聚合合成，数均分子量500000～1000000，多分散系数小于1.3。相对于现有技术，本发明具有以下优点或创新：(1)首次公开了以POSS为中心的星型共聚物污水处理剂；(2)所述共聚物絮凝剂采用RAFT乳液聚合，分子量大，分散系数小，因此性能稳定；(3)所述共聚物污水处理剂结构中含有大量具有螯合作用的氨基与有机铵离子，因此本发明具有絮凝效果佳、适应性强的优点。

技术领域

本发明涉及一种污水处理剂，具体涉及到一种以POSS为中心的星型共聚物絮凝剂及其制备方法与应用，属于污水处理技术领域。

背景技术

我国是一个水资源短缺的国家，人均水资源量仅为世界的1/4，而且水资源的分布严重不均，如何缓解水资源匮乏以及污染等问题已经成为一个刻不容缓的问题。要解决缺水问题，除开源节流、综合利用以外，治污已逐渐成为我国必须长期坚持的基本原则之一。目前，处理水资源污染问题有物理、化学、生物、综合等多种方法。物理方法即通过物理分离作用回收污水中的不溶解的悬浮污染物，这种方式可分为重力分离、离心分离等，方法虽然简单，但是只能做基础处理，处理不完全，多存在处理效果不佳、处理率不稳定问题。生物处理法是通过微生物的代谢作用使污水中溶解、胶体和悬浮状态的有机污染物转化为稳定的无害物。但该方法设备投资大，运行成本高，而且难以去除重金属离子，冬季也不适宜操作，不适宜推广使用。因此，多采用化学方法来处理污水，化学方法是用投放的化学试剂处理污染物，包括中和、絮凝、氧化还原等反应，这种方式处理污水较为彻底，处理后能够达到排放标准；而污水处理剂则是污水化学处理法的主要原料。

中国专利CN201410021209.6公开了一种污水处理剂，以重量份数记，包括以下组份：无机天然矿物质40～60份，无机硫酸盐20～40份，无机碳酸盐或者碱10～30份，无机聚合硫酸盐1-5份；该产品是中性的，产品的使用不影响水溶液的pH值，使用时不受需要处理污水的pH值的影响，使用方便。但该产品絮凝效率一般，不适合重工业污水的处理。

发明内容

为克服现有技术的缺点和不足，本发明首要目的旨在提供一种以POSS为中心的星型共聚物絮凝剂。

本发明另一目的在于提供所述的以POSS为中心的星型共聚物絮凝剂的制备方法。

本发明另一目的在于提供所述的以POSS为中心的星型共聚物絮凝剂在污水处理领域的应用。

所述的一种以POSS为中心的星型共聚物絮凝剂，其特征在于：所述星型共聚物絮凝剂以笼型聚倍半硅氧烷(POSS)为中心，POSS的每个硅原子上连有丙烯酰胺共聚物分子链，其生成的星型共聚物污水处理剂采用RAFT乳液聚合合成，数均分子量500000～1000000，多分散系数小于1.3，结构示意式(X为阳离子取代基团)如下：

本发明所述的以POSS为中心的星型共聚物絮凝剂，以重量份计，具体制备方法如下：

(1)以POSS为中心的RAFT试剂的制备：将20～30份含有酰氯基的三硫代碳酸酯、10.5～17.0份氨基苯基POSS溶于50～100份有机溶剂中，搅拌下加热至50～80℃反应6～8h，冷却至室温，减压蒸馏除去溶剂，然后用乙醇反复洗涤，得八氨基三硫代酯取代POSS，即为以POSS为中心的RAFT试剂；