[发明专利]两性壳聚糖及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种两性壳聚糖，包括作为主链的壳聚糖单元、作为侧链的聚双季铵单元以及作为侧链的聚醚单元。

2.根据权利要求1所述的两性壳聚糖，其特征在于，所述聚双季铵单元的结构如式I所示，

其中，R₁-R₆相同或不同，独立选自C₁-C₆烷基，优选选自甲基、乙基、正丙基和异丙基，X₁和X₂相同或不同，各自独立选自卤素，优选选自氟、氯、溴和碘；p和q为0-10的整数，优选为1-6的整数。

3.根据权利要求1或2所述的两性壳聚糖，其特征在于，所述聚醚单元的结构如式II所示，

优选地，所述聚醚单元的结构如式III所示，

其中，在式II和式III中，R₇为C₁-C₆烷基，优选为甲基或乙基，a为1-20的整数，b为1-30的整数；R选自亚烷基、亚芳基及其组合，优选为(CH₂)n，n为1-10的整数，优选1-8的整数。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的两性壳聚糖，其特征在于，所述两性壳聚糖的粘均分子量为70-90万，优选为75-85万；和/或，所述两性壳聚糖的接枝率为10-99％，优选为20-99％，更优选为30-97％，和/或，所述两性壳聚糖的脱乙酰度不小于70％，优选不小于75％，更优选不小于80％。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的接枝壳聚糖的制备方法，包括：

步骤1)提供包括作为侧链的聚醚单元的聚醚壳聚糖，

步骤2)将步骤1)提供的聚醚壳聚糖和式IV所示的丙烯酸酯化合物在包含离子液体的溶液中在引发剂的存在下发生反应，生成所述两性壳聚糖，优选地，所述离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和甘氨酸盐酸盐，

其中，R₁-R₆相同或不同，独立选自C₁-C₆烷基，优选选自甲基、乙基、正丙基和异丙基，X₁和X₂相同或不同，各自独立选自卤素，优选选自氟、氯、溴和碘；p和q为0-10的整数，优选为1-6的整数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应的温度为55-65℃，所述反应的时间为0.5-6小时。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，还包括步骤3)，将步骤2)得到的两性壳聚糖分离纯化，优选地，所述分离纯化包括加入沉淀剂，使接枝壳聚糖沉淀，然后将沉淀的两性壳聚糖烘干，更优选地，所述沉淀剂为丙酮。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，包含离子液体的溶液中离子液体的质量浓度为3-8％，所述聚醚壳聚糖与所述离子液体的质量比为0.8-1.2:1，和/或所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或者硝酸铈铵，引发剂用量为壳聚糖单元摩尔数的1％-3％。

9.一种絮凝剂，包含根据权利要求1-4中任一项所述的两性壳聚糖或根据权利要求5-8中任一项所述制备方法制备得到的两性壳聚糖。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的接枝壳聚糖或根据权利要求5-8中任一项所述制备方法制备得到的两性壳聚糖在水处理中的应用，尤其是在油田采出水处理中的应用。