一种利用超声波引发模板聚合法合成阳离子聚丙烯酰胺的方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201711079879.3
申 请 日：20171106
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20180209
公 开 号：CN107674165A
代 理 人：张先芸
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212
摘 要：本发明公开了一种利用超声波引发模板聚合法合成阳离子聚丙烯酰胺的方法，该方法通过在反应装置中依次加入丙烯酰胺单体、阳离子单体、去离子水、模版和尿素，搅拌均匀，调整pH值，将体系在超声波辐射下处理为均匀溶液，然后通入氮气脱氧，随后加入引发剂后立即密封反应装置，最后在一定频率下进行超声处理引发聚合反应，经提纯洗涤精制，在真空干燥箱中烘干后研磨即得终产物。本发明制备的阳离子聚丙烯酰胺的阳离子单体分布集中，分子量大，电荷密度高，极大地提高絮凝剂的电中和、架桥能力。本发明聚合时间短、反应温度低、聚合效率高以及实验操作简单，降低了能耗，减少了生产成本。适用于饮用水、污水和污泥脱水处理，具有良好的应用前景。
主 权 项：一种利用超声波引发模板聚合法合成阳离子聚丙烯酰胺的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）制备反应体系：在反应装置中依次加入丙烯酰胺单体和阳离子单体，然后再加入去离子水，搅拌均匀至完全溶解得总单体水溶液；其中丙烯酰胺单体和阳离子单体之和为总单体；向上述总单体水溶液中加入模板和尿素，搅拌均匀，将上述混合溶液的pH值调为4.0~5.0，温度调为25~45℃，并用超声波辐射，然后向反应装置中充入高纯氮，将反应装置中的氧气完全排空，快速加入引发剂，混合均匀后，立即密封反应装置；所述总单体占反应体系质量的24%~40%，所述丙烯酰胺单体占反应体系质量的18%~28%，所述阳离子单体占反应体系质量的6%~16%，所述尿素占总单体质量的0.2%~0.4%，所述引发剂占总单体质量的0.2‰~0.8‰，余量为去离子水；所述反应体系包括丙烯酰胺单体、阳离子单体、尿素、引发剂和去离子水；其中，所述模板与阳离子单体质量比为0.36~0.55：1，所述模板为阴离子聚合物，且分子量为3000~6000；2）超声波引发聚合反应：将上述配制的混合溶液放置在超声波震荡器中，温度为25~45℃，利用超声波进行引发，发生聚合反应，在室温下静止熟化3~5小时，制得透明的胶状聚合物质即为阳离子聚丙烯酰胺；3）制备阳离子聚丙烯酰胺粉末：将步骤2）获得的阳离子聚丙烯酰胺粘稠胶体，经过剪碎造粒制成颗粒状，分别依次用无水丙酮和无水乙醇溶液多次提纯、洗涤和精制，然后在在真空干燥箱中烘干后研磨，制得阳离子聚丙烯酰胺白色固体粉末。
关 键 词：阳离子聚丙烯酰;处理;制备;生产成本;饮用水;超声波引发;阳离子单体;反应装置;污水;辐射;分布;操作;应用;氮气;前景;公开;电荷;干燥箱;集中;烘干;
法律状态：公开
IPC专利分类号：C08F293/00(2006.01)I,C08F220/56(2006.01)I,C08F220/34(2006.01)I,C08F2/56(2006.01)I,C02F1/56(2006.01)I