[发明专利]一种超支化阴阳离子嵌段型絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种超支化阴阳离子嵌段型絮凝剂的制备方法，该方法是以季戊四醇为支化剂，以分子量范围为7kDa~10kDa的聚甲基丙烯酸钠（PMAA）为阴离子模板，分子量范围为3kDa~5kDa的聚烯丙基氯化铵（PAAC）为阳离子模板，甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵（MAPTAC）为阳离子单体，苯乙烯磺酸钠（SSS）为阴离子单体，丙烯酰胺（AM）为非离子单体，将六者加入反应器中，并加入适当的水、尿素和正硅酸乙酯，快速搅拌使其混匀并完全溶解；调节pH，再通氮排除氧气，并加入适量引发剂硝酸铈铵；最后将反应器置于超声波引发装置下反应1~3h；反应完毕待产物熟化后对产物进行提取和纯化，即得到超支化阴阳离子嵌段型絮凝剂。本发明制备方法简单可行、易于控制、成本较低，所得的超支化阴阳离子嵌段型分子量范围集中，易于溶解，对废水中两性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，具体涉及一种超支化阴阳离子嵌段型絮凝剂的制备方法。

背景技术

水是人类生产和生活的命脉，是人类社会所必须的物质之一，其重要程度不言而喻。可是伴随着经济社会的飞速发展，我国水环境也面临着更加严峻的考验。我国水资源的排放模式粗放，对生态环境造成了很严重的破坏，这种排放方式虽然在短时间内取得了较大的效益，但是大量浪费了水资源，生态环境遭到严重的破坏。污水中污染物常用的处理方法有过滤、气浮、沉淀、絮凝等方法，其中絮凝法因具有效果好，成本低，操作方面简单等优点是目前应用最为广泛的一种方法。因此，絮凝剂的研究在水污染控制中起着至关重要的作用。研究一种高效的，具有新型特征结构的絮凝剂，仍有重要理论与实际意义，也成为了缓解水资源短缺的有效途径之一。

随着国内外学者对絮凝剂的研究日益成熟，絮凝剂的种类也越来越多，絮凝剂发展已形成一个较为全面的体系。继高分子聚合物在高分子领域得到重视后，紧接着超支化聚合物出现在大家的视野中。经研究发现，超支化聚合物含有大量可修饰的端基，引入不同功能性基团对其进行修饰改性，从而赋予超支化聚合物新的特定性能。目前常用的水处理絮凝剂为阳离子型聚丙烯酰胺，但存在着 pH 值适用范围偏窄，能处理的水环境情况较为单一的问题，两性絮凝剂的高分子链节同时含有带正负电荷的水溶性高分子，因此在絮凝剂处理对象、pH 值适用范围和耐盐性能上优于阳离子聚丙烯酰胺。阴离子的存在有利于分子链的展开，这将促进分子间的缠绕包裹作用，增大处理后的颗粒粒径，但是分子链上的阴阳离子分布无规则，在絮凝过程中，两种离子都不能很好的发挥作用，因此需要对改性后的两性絮凝剂进一步改性，以克服其不足之处。

目前，有机高分子絮凝剂的改性研究较少。

中国专利申请号CN201910229830.4，发明名称为“一种环保功能型两性高分子絮凝剂的制备方法”，本发明提出一种环保功能型两性高分子絮凝剂的合成方法。其合成方法为先将纸浆粉、无水乙醇、30％氢氧化钠溶液、醚化剂、引发剂、丙烯酰胺、醛类、胺类、蒸馏水按照一定质量比进行备料；再将纸浆粉分散、碱化、醚化：将纸浆粉与无水乙醇混合、机械搅拌、超声搅拌,使纸浆粉充分分散，加入30％氢氧化钠溶液,超声搅拌,碱化；加入醚化剂及蒸馏水,醚化反应,得到羧基化产物，进行接枝共聚反应，最后在所得接枝共聚产物中加入醛类及胺类物质进行Mannich反应，保持恒温,先机械搅拌反应,再超声振动反应,得到所述环保功能型两性高分子絮凝剂。此方法制备有特殊的性能优势,适用范围广，但是操作复杂，在制备过程中有一定的局限性。