专利名称：一种阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明具体涉及一种阴离子聚丙烯酰胺及其制备方法和应用。
背景技术：
聚丙烯酰胺分子链中含有一定量极性基团能吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥形成大的絮凝物，阴离子聚丙烯酰胺对于悬浮颗粒，较粗、浓度高、粒子带阳电荷，水PH 值为中性或碱性的废水有很强的吸附作用。由于加速悬浮液中的粒子的沉降，有非常明显的加快溶液的澄清，促进过滤等效果，阴离子聚丙烯酰胺广泛用于化学工业废水、废液等的处理。阴离子聚丙烯酰胺可采用自由基水溶液聚合、反相乳液聚合、反相悬浮聚合、沉淀聚合等方法制备，这类聚合物被广泛应用于水处理、造纸等行业要求产品黏度低可溶性好。水溶液聚合工艺简单，聚合产率高，对环境污染少，是制备阴离子聚丙烯酰胺的首选方法。水溶液聚合方法虽然有很多优点，但也存在很多缺点，难以制备高固含量的高分子质量的阴离子聚丙烯酰胺。作为水处理絮凝剂通常要求粘均分子量大于500万，以丙烯酰胺为例，通常当粘均分子量超过300万，单体含量超过15%时，体系的黏度将达到IOOPa *S， 反应散热非常困难，易发生爆聚，而且聚合物的水溶性很差。反相乳液、反相悬浮、沉淀聚合等虽能有效解决这些问题，但要大量用到有机溶剂，存在污染及成本等问题，而且产物的水溶性比较差，使用起来非常困难，因此一般只局限于实验室的研究。现在市场上出售的水处理絮凝剂主要是固体粉末产品或者无机絮凝剂，前者的溶解时间长，浪费大量的人力、物力和财力，后者使用的量大，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的工业废水处理絮凝剂固含量低、分子量小，溶解时间长，或者使用量大，成本较高的缺陷，针对阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂而特别筛选出一种制备方法、由其制得的阴离子聚丙烯酰胺及其应用。本发明的制备方法操作简单，环境友好，可提高产品的相对分子质量和固含量，由其制得的阴离子聚丙烯酰胺可作为絮凝剂在工业废水中使用，拥有良好的溶解性，能够迅速溶解在水中。因此本发明涉及一种阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，其包含下列步骤在水溶液中，在分散剂和稀土元素的盐的作用下，将丙烯酰胺单体与阴离子单体丙烯酸或甲基丙烯酸进行聚合反应，即可；其中，丙烯酰胺单体与分散剂的质量比为1 0.5 1 2，丙烯酰胺单体在水溶液中的质量百分比为10% 25%，阴离子单体的质量为丙烯酰胺单体质量的15% 20%，稀土元素的盐的质量为丙烯酰胺单体质量的0.8% 6%，聚合反应的温度为40 70°C，反应时间为4 M小时，所述的丙烯酰胺单体为如下结构
权利要求
1.一种阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于包含下列步骤在水溶液中，在分散剂和稀土元素的盐的作用下，将丙烯酰胺单体与阴离子单体丙烯酸或甲基丙烯酸进行聚合反应，即可；其中，丙烯酰胺单体与分散剂的质量比为1 0.5 1 2，丙烯酰胺单体在水溶液中的质量百分比为10% 25%，阴离子单体的质量为丙烯酰胺单体质量的15% 20%，稀土元素的盐的质量为丙烯酰胺单体质量的0. 8% 6%，聚合反应的温度为40 70°C，反应时间为4 M小时，所述的丙烯酰胺单体为如下结构
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的制备方法包含下列步骤(1)在水溶液中，将丙烯酰胺单体与分散剂混合；(2)在步骤(1)得到的溶液中加入阴离子单体和稀土元素的盐，进行聚合反应，即可。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的分散剂为聚氧化乙烯、羧甲基纤维素钠、C18-C2tl的高碳醇和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的聚氧化乙烯的粘均分子量为 10000 50000。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述的羧甲基纤维素钠的粘均分子量为 5000 7000。
6.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的稀土元素的盐中，所述的稀土元素为镧系元素。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的镧系元素为铈、镧或镨。
8.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的稀土元素的盐为硝酸盐。
9.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述的反应时间为4 6小时。
10.如权利要求1或2所述的制备方法制得的阴离子聚丙烯酰胺。
11.如权利要求10所述的阴离子聚丙烯酰胺作为阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的应用。
全文摘要
本发明公开了一种阴离子聚丙烯酰胺的制备方法，其包含下列步骤在水溶液中，在分散剂和稀土元素的盐的作用下，将丙烯酰胺单体与阴离子单体丙烯酸或甲基丙烯酸进行聚合反应，即可。本发明还公开了上述制备制得的阴离子聚丙烯酰胺及其应用。本发明的制备方法操作简单，环境友好，可提高产品的相对分子质量和固含量，并且降低体系粘度；由其制得的阴离子聚丙烯酰胺可作为絮凝剂使用，拥有良好的溶解性，能够迅速溶解在水中。
文档编号C08F220/56GK102558433SQ20101061990
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者王炜 申请人:上海洗霸科技股份有限公司