[发明专利]一种螯合剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种螯合剂及其制备方法和应用，所述方法将甲基丙烯酸、乙烯基硅氧烷、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙二醇酯、乳化剂、引发剂和溶剂混合分散形成乳液A后在微波条件下于60℃‑80℃搅拌反应2h‑3h，得到大分子鳌合聚合物；通过固化剂中的‑NCO基团将大分子鳌合聚合物和织物表面的‑OH通过键合作用交联固化得到本发明的螯合剂。通过在微波条件下活化反应使单体反应效率大大提高，所有单体反应的转化率达到99.99％，反应效率大大提高在3h内就可以完成反应；本发明的螯合剂，在废水处理中可以吸附重金属和有机污染物，比表面积大，且螯合剂在应用后易于从水中分离；是一种多功能的废水处理螯合剂，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于废水处理螯合剂技术领域，具体涉及一种螯合剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业的发展，造成了严重的环境污染问题，尤其是水环境污染，包括重金属水体污染、有机物水体污染。水体污染由于扩散区域大，难控制，危害大等特点，据相关报道，每年因重金属和有机染料分子的污染，造成几百万人死亡，同时造成上千亿美元的财产损失。

目前关于合成大分子螯合剂的制备方法已经有研究和报道，但是仍然存在有以下缺点，制备方法繁琐复杂，原料价格昂贵，且制备得到的螯合剂功能单一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种螯合剂及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种螯合剂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将甲基丙烯酸、乙烯基硅氧烷、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙二醇酯(PEGMA)、乳化剂、引发剂和溶剂混合分散形成乳液A，所述溶剂包括乙醇和水；

(2)将步骤(1)得到的乳液A在微波条件下于60℃-80℃搅拌反应2h-3h，得到大分子鳌合聚合物；

(3)将步骤(2)得到的大分子鳌合聚合物和包含有-NCO基团的固化剂与乙醇混合形成溶液B，将清洗后的无纺织物浸泡于所述溶液B中20-30min，取出浸渍有溶液B的无纺布于60℃-80℃下干燥，得到所述螯合剂。

本发明首先通过自由基聚合制备具有高效的鳌合吸附功能的大分子螯合聚合物，在微波条件下活化反应使反应效率大大提高，所有单体反应的转化率达到99.99％，且反应速率快，在3h内就可以完成反应；且通过固化剂中的-NCO基团将大分子螯合聚合物与织物表面的-OH通过键合作用交联固化形成三维网状结构，能够增大螯合剂的比表面积，且使得螯合剂在应用后易于从水中分离。

优选地，所述引发剂为水溶性过硫酸盐。

更优选地，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

优选地，所述引发剂的用量为甲基丙烯酸、乙烯基硅氧烷、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙二醇酯总重量的0.5％-2％。

优选地，所述包含有-NCO基团的固化剂为异氰酸酯基固化剂。

优选地，按占甲基丙烯酸、乙烯基硅氧烷、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙二醇酯总质量的百分比计，步骤(1)中甲基丙烯酸、乙烯基硅氧烷、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙二醇酯的用量为：甲基丙烯酸30％-50％，乙烯基硅氧烷0.1％-10％，丙烯酸丁酯0.1-10％，甲基丙烯酸乙二醇酯30％-70％。

优选地，所述乳化剂为OP-10(聚氧乙烯辛基苯酚醚-10)，步骤(1)中所述乳化剂的用量为甲基丙烯酸、乙烯基硅氧烷、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙二醇酯总重量的0.1％-0.5％。

优选地，步骤(3)中微波的功率为500W-1000W。

优选地，步骤(3)中干燥的方式为真空干燥。

优选地，步骤(3)中无纺织物的清洗方法为，依次用无水乙醇、丙酮、超纯水超声清洗。