专利名称：聚合物及其使用方法
技术领域：
本发明有关一种聚合物以及该聚合物的使用方法，例如，使用该聚合物去除水中多余元素的方法。
背景技术：
水污染是一个现实且日益严重的全球性问题。例如，从废水处理设施、氯碱工厂、金属表面处理工厂和某些城市垃圾填埋场流出的废水经常引发金属污染问题。同样，存在于运行中和/或已废弃的矿山的水中的金属含量，在矿山所在地区是一个显著的环境问题。 人们开发了不同的处理技术来去除工业用水或废水中溶解的和/或悬浮的金属。一种通常的做法是将大部分的金属污染物以其氢氧化物的形式沉淀。铜、铅等很容易用这种方式析出，但是可获得的金属的最低浓度受到其氢氧化物溶解度的限度的限制。去除金属氢氧化物沉淀后的水，可用金属清除剂进行处理，以去除微量金属污染物。这些金属清除剂可以是沉淀剂、吸附剂或特定金属离子交换树脂。金属清除剂也可在氢氧化物沉淀的步骤中添加。金属清除剂的示例有硫化物、(含硫)碳酸盐、烷基二硫代氨基甲酸盐、硫醇和聚二硫代氨基甲酸盐。现有的金属清除剂分别存在各种局限。另一方面，在水溶液中的其他多余元素，如硒，也需要被去除。因此，需要一种新材料来去除水中多余的金属和/或非金属元素。
发明内容
本发明涉及一种新的聚合物以及该聚合物的使用方法。本发明涉及的聚合物来源于将环氧(甲基)丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]环氧乙烷与氨或伯胺反应以获得单体化合物的混合物；将所述单体化合物的混合物与丙烯酸、乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺中的至少一个反应以获得中间体聚合物；以及将所述中间体聚合物与二硫代氨基甲酸盐反应。本发明涉及的如前所述的聚合物的一种使用方法，包括将有效剂量的聚合物添加到包含从招、砷、铍、秘、锚、钴、铬、铜、铁、萊、猛、钥、镍、铅、钚、锡、娃、铭、铀、银、鹤、错、锌、硒及其组合中挑选的至少一种元素的水溶液，以形成包括所述至少一种元素的沉淀 '及从水溶液中去除所述沉淀。
具体实施例方式说明书和权利要求中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的不会导致相关基本功能的改变的可接受的修正部分。相应的，用“大约”或“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。本发明中所提及的数值范围包括从低到高一个单元一个单元增加的所有数值,此处假设任何较低值与较高值之间间隔至少两个单元。举例来说，如果说了一个组分的数量或一个工艺参数的值，比如，温度，压力，时间等等，是从I到90，20到80，或者30到70，是想表达15到85，22到68，43到51，30到32等数值都已经明白的列举在此说明书中。对于小于I的数值，O. 0001,0. 001，O. 01或者O. I被认为是比较适当的一个单元。前述只是想要表达的特别示例，所有在列举的最低到最高值之间的数值组合均被视为以类似方式清楚地列在本说明书中。用于制备本发明聚合物的伯胺可为任何可与环氧(甲基)丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]环氧乙烷反应获得单体化合物的混合物的伯胺。伯胺的例子包括但不限于异丙醇胺、丙醇胺、或单乙醇胺。参与反应的材料不同，得到的单体化合物的混合物也会不同。例如，当反应的是烯丙基缩水甘油醚和氨，得到的为化合物I和化合物2。当使用烯丙基缩水甘油醚和单乙醇胺时，获得的为化合物3和化合物4。如果使用[(乙烯氧基)甲基]环氧乙烷和氨，可获得化合物5和化合物6。化合物1、3和5分别相对于化合物2、4和6的比例随烯丙基缩水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]环氧乙烷相对于氨或单乙醇胺比例的变化而改变。
权利要求
1.一种聚合物，其来源于将环氧(甲基)丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]环氧乙烷与氨或伯胺反应以获得单体化合物的混合物；将所述单体化合物的混合物与丙烯酸、乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺中的至少一个反应以获得中间体聚合物；以及将所述中间体聚合物与二硫代氨基甲酸盐反应。
2.如权利要求I所述的聚合物，其中所述伯胺为异丙醇胺、丙醇胺、或单乙醇胺。
3.如权利要求I所述的聚合物，其中所述单体化合物的混合物包括化合物1、3和5中的至少一个以及化合物2、4和6中的至少一个
4.一种聚合物的使用方法，包括 将有效剂量的如权利要求I至3中任何一项所述的聚合物添加到包含从铝、砷、铍、铋、镉、钴、铬、铜、铁、萊、猛、钥、镍、铅、钚、锡、 土、铭、铀、银、鹤、错、锌、硒及其组合中挑选的至少一种元素的水溶液，以形成包括所述至少一种元素的沉淀；和从水溶液中去除所述沉淀。
5.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中聚合物包含式I、式II及式III结构单元
6.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中聚合物包含式A结构单元、式B结构单元，以及，式C结构单元或式D结构单元
7.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中聚合物包含式E结构单元、式F结构单元，以及，式C结构单元或式D结构单元
8.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中聚合物包含式C结构单元，式H结构单元和式I结构单元二者中的至少之一，以及，式J结构单元和式K结构单元二者中的至少之一
9.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述至少一种元素中的每种与聚合物在水溶液中重量浓度比的范围为大约100 I至约I : 1000。
10.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述至少一种元素选自汞、铬、铜、锌、铅、钴、镉、镍及其组合。
11.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述水溶液中进一步包含镁离子或钙离子。
12.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述水溶液进一步包含浓度为至少约50PPM的钙离子。
13.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述水溶液进一步包含浓度为至少约90PPM的钙离子。
14.如权利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述水溶液进一步包含浓度为至少约200PPM的钙离子。
全文摘要
本发明涉及一种聚合物，其来源于将环氧(甲基)丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]环氧乙烷与氨或伯胺反应以获得单体化合物的混合物；将所述单体化合物的混合物与丙烯酸、乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺中的至少一个反应以获得中间体聚合物；以及将所述中间体聚合物与二硫代氨基甲酸盐反应。本发明也涉及使用所述聚合物的方法。
文档编号C08F216/12GK102875720SQ201110193958
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者梁延刚, 彭文庆, 谢小安, 刘升霞, 董红晨, 斯蒂芬·法斯克塞洛斯, 吕平, 爱德华·乌兰卡, 拉里·刘易斯, 罗伯特·佩里 申请人:通用电气公司