[发明专利]一种多嵌段结构絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种多嵌段结构絮凝剂的制备方法，该方法是以分子量为3kDa和10kDa的聚甲基丙烯酸钠（PMAA）为阴离子模板，甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵（MAPTAC）为阳离子单体，丙烯酰胺（AM）为非离子单体，将三者加入反应器中，并加入适当的水和尿素，快速搅拌使其混匀并完全溶解；调节pH，再通氮排除氧气，并加入适量光引发剂偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐（VA‑044）；最后将反应器置于低压紫外汞灯照射下反应1~3h；反应完毕待产物熟化后对产物进行提取和纯化，即得到具有多嵌段结构的阳离子型絮凝剂。本发明制备方法简单可行、易于控制、成本较低，所得的多嵌段结构絮凝剂分子量范围集中，易于溶解，对废水中不同大小负电荷胶体有较好的处理效果，具有良好的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种多嵌段结构絮凝剂的制备方法。

背景技术

水资源是生命之源，随着社会经济的发展，提高水环境质量，保护水环境安全是政府和公民关注的焦点，而要实现水污染控制的目标关键在于水处理剂和水处理技术的发展，水处理技术中常用的方法有过滤，沉淀，絮凝等方法，其中絮凝法因具有效果好，成本低，操作简单等优点是目前为止应用最广泛的一种方法。絮凝法处理效果最重要的影响因素就是絮凝剂的性能，絮凝剂的研究在水污染控制中起着至关重要的作用，选择合适的絮凝剂是絮凝法的核心，所以提高絮凝剂的性能一直是研究的热点。

絮凝剂的研究经过长期的发展，已经形成了比较全面且完善的体系。按照其基地材料的化学属性可以大致将其分为无机絮凝剂，有机絮凝剂，微生物絮凝剂及其复合型絮凝剂这四种类型。无机絮凝剂在水体中容易残留金属离子产生二次污染的风险，并且在其工业产品生产工艺条件难控制，导致不同批次的产品聚合度有较大的差异，此外，此类产品的稳定性不高，现配现用也是其应用的一大缺点。微生物絮凝剂对环境不会造成二次污染，但其生产工艺复杂，菌种培养发酵过程漫长等缺点制约了其在实际工程上的应用。有机絮凝剂的生产和应用目前已经取得了较大的进步，阳离子聚丙烯酰胺是一种广泛应用的絮凝剂，有着良好的絮凝效果，但是阳离子聚丙烯酰胺分子链上的阳离子与丙烯酰胺分布无规则，在絮凝过程中，阳离子不能很好的发挥作用，造成了阳离子的损失，但是为了进一步提高有机高分子絮凝剂的絮凝性能，可对其微嵌段结构进行必要的改性探究。

目前，有机高分子絮凝剂的嵌段结构改性研究较少。

中国专利申请号CN201310400295.7，发明名称为“一种分子量为40～100万的低分子量聚丙烯酰胺制备方法”，公布了一种低分子量聚丙烯酰胺的制备方法，该方法采用水溶液聚合法,以C1～C3羧酸乙酯溶剂为移热溶剂,过硫酸铵为引发剂,乙二胺四乙酸二钠盐为稳定剂,通过连续分别滴加丙烯酰胺溶液和引发剂溶液,在70～80℃回流温度下进行聚合反应,通过调节C1～C3羧酸乙酯溶剂和过硫酸铵的用量,合成出分子量为(40～100)×104的低分子量聚丙烯酰胺。由此方法合成的低分子量聚丙烯酰胺具有良好的水溶性,但是由于合成过程中不具有较好的定向性，聚丙烯酰胺链上的单体无规则的分布，就不能很好的发挥絮凝作用。

中国专利申请号CN201710464026.5，发明名称为“一种微嵌段聚丙烯酰胺及其合成方法”，本发明提出一种微嵌段聚丙烯酰胺的合成方法,包括具有疏水功能的烷基链疏水基团。其合成方法为酯化反应制备疏水单体丙烯酸十八酯；在氧化还原引发体系中,通过加入OP-10及助溶剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,将疏水单体丙烯酸十八酯以胶束共聚的方法枝接到聚丙烯酰胺链上形成微嵌段聚丙烯酰胺。本发明提高了聚合物的耐温抗盐性能,但是得到的微嵌段聚丙烯酰胺对污水不敏感,絮凝效果不佳。

因此，以不同分子量的聚甲基丙烯酸钠为模板，研发一种性能稳定，处理效果优异，单体分布更加集中，中和作用更加明显的有机高分子絮凝剂的制备尤为重要。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种阳离子分布更加集中，电中和作用更加明显，充分发挥阳离子作用的絮凝剂的制备方法。