[发明专利]一种疏水缔合型阳离子水溶性高分子的胶束聚合制备方法

说明书

本发明公开了一种疏水缔合型阳离子水溶性高分子的胶束聚合制备方法，包括以下步骤：将阳离子表面活性单体加入疏水单体，搅拌均匀后获得混合液，在搅拌状态下依次向甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵单体溶液中加入疏水单体与阳离子表面活性单体的混合液、金属离子螯合剂和去离子水，搅拌均匀后用酸调节反应液pH值并将反应液转入反应釜中，进一步分批加入引发剂引发聚合，获得疏水缔合型阳离子水溶性高分子产物。本发明以嵌段的方式进入阳离子高分子链中，获得的疏水缔合阳离子水溶性高分子具有比无规结构疏水缔合高分子更强的疏水缔合作用，同时产品中无表面活性剂残留，溶液性质呈较强的疏水缔合特征，可在高温高盐环境下获得较佳应用性能。

技术领域

本发明涉及一种阳离子水溶性高分子制备领域，具体来讲涉及的是一种以阳离子表面活性单体为助剂的制备疏水缔合型阳离子水溶性高分子的胶束聚合制备方法。

背景技术

水溶性高分子是分子结构中含有大量的亲水基团的高分子材料，由于高分子链中具有亲水基团，使得其具有水溶性。由于水溶性高分子具备增稠、分散、粘附、絮凝、凝胶、流变控制、高吸水性等应用性能，因此可广泛应用于水处理、制浆造纸、油气开采、矿物洗选、日化、农业等各行各业。特别地，在各种废污水、污泥处理方法中，混凝、絮凝法由于操作简单，成本较低，处理效果稳定，在现阶段应用最为普遍。高效絮凝剂是混凝和絮凝工艺过程的关键，而水溶性高分子是絮凝剂的主要品种，特别是阳离子水溶性高分子絮凝剂。目前水处理市场所采用的水溶性高分子絮凝剂，大多以单一电荷性质、线性结构为主，面对带有疏水颗粒的含油废水、带有较高有机颗粒含量的发酵液液渣分离、高温高盐环境下的磷化工、钛化工、稀土分离等固液分离场合，往往由于性质或结构的限制，难以发挥絮凝作用。在水溶性高分子分子链中加入功能型基团，可使之具有化学反应功能或抗盐、抗温等其它增强功能，拓展其应用领域，增强其应用性能，是水溶性高分子在絮凝应用领域目前主要发展方向。

高分子絮凝剂一般以线性结构为主，在线性分子中加入极少量疏水基团，使之通过分子间的疏水缔合作用在水溶液中呈现网状结构，可望减弱高分子絮凝剂在高盐环境下的卷曲效应，强化其絮凝效能。疏水缔合水溶性高分子是一种亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性高分子，其分子长链中的疏水基团相互作用使大分子链发生分子间和分子内的缔合，形成可逆的三维物理交联网状结构，增强高分子与水中小分子的相互作用，提高其絮凝能力。在盐溶液中，由于溶液极性增加，使疏水缔合作用增强，可表现出明显的抗盐性能，由此，通过疏水缔合结构阳离子高分子絮凝剂的制备，可优化水溶性高分子产品结构，提升产品质量，丰富高端产品种类和功能，拓展应用领域，提高应用性能和产品附加值。

由于疏水单体不溶于水，疏水缔合水溶性高分子的制备多采用胶束聚合的方法，即以表面活性剂为助剂将疏水单体以胶体形态分散于水溶性单体溶液中进行聚合，胶束聚合得到的疏水缔合高分子为疏水嵌段结构，但表面活性剂的存在会对得到的疏水缔合水溶性高分子溶液性质产生影响，且不易去除，给疏水缔合阳离子水溶性高分子絮凝剂的应用效能带来了影响。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种以阳离子表面活性单体为助剂的制备疏水缔合型阳离子水溶性高分子的胶束聚合制备方法；本发明以阳离子活性单体作为表面活性剂的胶束聚合方法，在聚合过程中疏水单体及阳离子表面活性单体均以嵌段的方式进入阳离子高分子链中，获得的疏水缔合阳离子水溶性高分子具有比无规结构疏水缔合高分子更强的疏水缔合作用，同时产品中无表面活性剂残留，溶液性质呈较强的疏水缔合特征，可在高温高盐环境下获得较佳应用性能。

本发明是这样实现的，构造一种疏水缔合型阳离子水溶性高分子的胶束聚合制备方法，其特征在于；包括以下步骤：

（1）将阳离子表面活性单体n烷基甲基二烯丙基氯化铵（n=4-28）加入疏水单体，搅拌均匀后获得混合液；

（2）在搅拌状态下，依次向甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵单体溶液中加入疏水单体与阳离子表面活性单体的混合液、金属离子螯合剂和去离子水，搅拌均匀后用酸调节反应液pH值并将反应液转入聚合反应釜中；