专利名称：具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学产品及其制备工艺，具体涉及一种具有离子负载高支 化聚丙烯酰胺共聚物及其制备工艺。
背景技术：
现有技术中通常可采用辐射、化学引发以本体或乳液聚合方式制备均聚或 共聚型水溶性聚丙烯酰胺，虽然该聚合物具有良好的絮凝和溶液增稠性能，但 耐盐性能差，尤其是多价金属离子将使聚合物分子链交联，使水溶液凝胶化， 应用性能显著降低。因此，在聚合体系中引入多价金属离子的技术一直是研究 的热点。在絮凝应用中，通常是采用聚合物与无机盐复配组成的主-副絮凝工艺，分 步投药，工艺复杂，絮凝效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种在絮凝应用中实现同步投药，可以简化操作程序， 提高工艺效率的具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物及其制备工艺。 上述的目的通过以下的技术方案实现一种具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其组成包括天然高分子、 多价金属盐、丙烯酰胺、丙烯酸、尿素、乙酸钠、镁钙铝的氯化物，所述的天 然高分子的重量份数为5-50，所述的多价金属盐的重量份数为1-5，所述的丙烯酰胺重量份数为60-90，所述的丙烯酸的重量份数为5-20，所述的尿素的重 量份数为0-5、乙酸钠的重量份数为0-5、镁钙铝的氯化物的重量份数为0-5。上述的具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，所述的天然高分子为甲壳 素，淀粉或纤维素。上述的具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，所述的多价金属盐为氯化 镁，氯化钙或氯化铝。一种具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物的制备工艺，取天然高分子的 重量份数为5-50，多价金属盐的重量份数为1-5，丙烯酰胺重量份数为60-90， 丙烯酸的重量份数为5-20,添加剂的重量份数为0-5，将天然高分子与多价金 属盐在50-7(TC加热熔解后，进行室温辐照活化，辐照剂量为50-100kGy，然后加入丙烯酰胺、丙烯酸、添加剂发生场外接枝共聚合反应，聚合温度为60-70 °C，得到具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其0.1%质量浓度的水溶液的 粘度范围为9. 5-20mPa. s。这个技术方案有以下有益效果l.本发明制备工艺利用改性天然高分子所具有的结构和特性首先对高价金 属离子进行螯合负载，即将其交联作用封闭，再经辐射活化，通过与水溶性单 体接枝共聚，制备具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，此法不仅可将金属 离子引入聚合物链上，而且能保持良好的溶解性能。由于该聚合物兼具高支化、 高分子量以及富含多价金属离子结构特点，因此，在絮凝应用中实现同步投药， 可以简化操作程序，提高工艺效率。2. 利用钴源或电子加速器将改性后的天然高分子预辐照，产生(过氧或陷落中 心)活性自由基，并在场外引发不饱和水溶性单体进行接枝共聚。在天然高分 子主链上引入聚合物支链，由于该天然高分子在改性处理工艺中已将离子负载 螯合，并封闭其交联性能，因此，采用多组分接枝共聚合的方法，可制备高支 化度与离子负载型的聚丙烯酰胺共聚物，并确保水溶性良好。3. 本发明综合了主-副絮凝技术并用的优点，简化絮凝工艺，提高絮凝效率。 本发明的
具体实施例方式实施例1:一种具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其组成包括天然高分子、 多价金属盐、丙烯酰胺、丙烯酸、尿素、乙酸钠、镁钙铝的氯化物，所述的天然高分子甲壳素，淀粉或纤维素的重量份数为5克，所述的多价金属盐氯化钙 或氯化铝的重量份数为1克，所述的丙烯酰胺重量份数为80克，所述的丙烯酸的重量份数为10克，其制备工艺为取天然高分子甲壳素，淀粉或纤维素的重量份数为5克，多价金属盐氯化镁，氯化钙或氯化铝的重量份数为1克，丙烯 酰胺重量份数为80克，丙烯酸的重量份数为10克，所述的尿素的重量份数为2 克、乙酸钠的重量份数为1克、镁钙铝的氯化物的重量份数为1克，将天然高 分子与多价金属盐在50-70'C加热熔解后，进行室温辐照活化，辐照剂量为 60kGy，然后加入丙烯酰胺、丙烯酸、添加剂发生场外接枝共聚合反应，聚合温 度为60-7(TC，得到具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其0.1%质量浓度 的水溶液的粘度范围为9. 5-20mPa. s。实施例2:一种具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其组成包括天然高分子、 多价金属盐、丙烯酰胺、丙烯酸、尿素、乙酸钠、镁钙铝的氯化物，所述的天 然高分子甲壳素，淀粉或纤维素的重量份数为7克，所述的多价金属盐氯化钙或氯化铝的重量份数为3克，所述的丙烯酰胺重量份数为68克，所述的丙烯酸 的重量份数为12克，所述的尿素的重量份数为3克、乙酸钠的重量份数为3克、镁钙铝的氯化物的重量份数为2克，其制备工艺为取天然高分子甲壳素，淀粉或纤维素的重量份数为7克，多价金属盐氯化镁，氯化钙或氯化铝的重量份 数为3克，丙烯酰胺重量份数为68克，丙烯酸的重量份数为12克，所述的尿 素的重量份数为3克、乙酸钠的重量份数为3克、镁钙铝的氯化物的重量份数 为2克，将天然高分子与多价金属盐在50-7(TC加热熔解后，进行室温辐照活化， 辐照剂量为70kGy，然后加入丙烯酰胺、丙烯酸、添加剂发生场外接枝共聚合反 应，聚合温度为60-70'C，得到具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其0.1% 质量浓度的水溶液的粘度范围为9. 5-20mPa. s。 实施例3:一种具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其组成包括天然高分子、 多价金属盐、丙烯酰胺、丙烯酸、以尿素、乙酸钠、镁钙铝的氯化物作为添加 剂，所述的天然高分子甲壳素，淀粉或纤维素的重量份数为10克，所述的多价 金属盐氯化镁，氯化钙或氯化铝的重量份数为5克，所述的丙烯酰胺重量份数 为75克，所述的丙烯酸的重量份数为5克，所述的尿素的重量份数为5克、乙 酸钠的重量份数为4克、镁钙铝的氯化物的重量份数为1克，其制备工艺为 取天然高分子甲壳素，淀粉或纤维素的重量份数为10克，多价金属盐氯化钙或 氯化铝的重量份数为5克，丙烯酰胺重量份数为75克，丙烯酸的重量份数为5 克，所述的尿素的重量份数为5克、乙酸钠的重量份数为4克、镁钙铝的氯化 物的重量份数为1克，将天然高分子与多价金属盐在50-70'C加热熔解后，进行 室温辐照活化，辐照剂量为90kGy，然后加入丙烯酰胺、丙烯酸、添加剂发生场 外接枝共聚合反应，聚合温度为60-70°C，得到具有离子负载高支化聚丙烯酰胺 共聚物，其0.1%质量浓度的水溶液的粘度范围为9. 5-20mPa. s。
权利要求
1. 一种具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其组成包括天然高分子、多价金属盐、丙烯酰胺、丙烯酸、尿素、乙酸钠、镁钙铝的氯化物，其特征是所述的天然高分子的重量份数为5-50，所述的多价金属盐的重量份数为1-5，所述的丙烯酰胺重量份数为60-90，所述的丙烯酸的重量份数为5-20，所述的尿素的重量份数为0-5、乙酸钠的重量份数为0-5、镁钙铝的氯化物的重量份数为0-5。
2. 根据权利要求1所述的具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其特征是: 所述的天然高分子为甲壳素，淀粉或纤维素。
3. 根据权利要求1或2所述的具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其特 征是所述的多价金属盐为氯化镁，氯化钙或氯化铝。
4. 一种权利要求1所述的具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物的制备工 艺，其特征是取天然高分子的重量份数为5-50，多价金属盐的重量份数为l-5， 丙烯酰胺重量份数为60-90，丙烯酸的重量份数为5-20，添加剂的重量份数为 0-5,将天然高分子与多价金属盐在50-70。C加热熔解后，进行辐射活化，辐照 剂量为50-100kGy，然后再加入丙烯酰胺、丙烯酸、添加剂发生场外接枝共聚合 反应，聚合温度为60-7CTC，得到具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物，其 0.1%质量浓度的水溶液的粘度范围为9. 5-20mPa-s。
全文摘要
具有离子负载高支化聚丙烯酰胺共聚物及其制备工艺，通常可采用辐射、化学引发以本体或乳液聚合方式制备均聚或共聚型水溶性聚丙烯酰胺，虽然该聚合物具有良好的絮凝和溶液增稠性能，但耐盐性能差，尤其是多价金属离子将使聚合物分子链交联，使水溶液凝胶化，应用性能显著降低。本发明其组成包括天然高分子、多价金属盐、丙烯酰胺、丙烯酸、尿素、乙酸钠、镁钙铝的氯化物，所述的天然高分子的重量份数为5-50，所述的多价金属盐的重量份数为1-5，所述的丙烯酰胺重量份数为60-90，所述的丙烯酸的重量份数为5-20，所述的尿素的重量份数为0-5、乙酸钠的重量份数为0-5、镁钙铝的氯化物的重量份数为0-5。本产品适于高稳定性、高矿化度和高固含量体系的固-液分离。
文档编号C08F251/00GK101245124SQ20071007178
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者静 侯, 刘宇光, 敖国庆, 韩树江, 高德玉 申请人:黑龙江省科学院技术物理研究所