专利名称：一种新型丙烯酸酯类交联聚合物与制备方法及其应用的制作方法
一种新型丙烯酸酯类交联聚合物与制备方法及其应用技术领域
本发明一种新型丙烯酸酯类交联聚合物与制备方法及其应用，属于氨氮废水处理技术领域。
近年来随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对水产品的安全和品质提出了新的更高的要求，但是由于水产养殖集约化、高密度饲养模式的大规模应用，使得养殖水体中有机物、氨氮和亚硝酸氮等污染物的浓度增加，不但导致水质恶化，而且直接毒害养殖动物，引起病害的频繁发生，水产品品质也在不断下降，养殖水体生态遭到严重破坏。针对水产养殖中出现的这些问题，微生态制剂的调控技术已经成为解决养殖水域污染病害问题的有效手段之一。相对于传统的物理和化学方法而言，微生态技术具有成本低、收效大、无二次污染等优点，是当前环境治理尤其是水环境污染治理的研究热点。
目前，对于氨氮废水的处理方法主要有生物法(传统的A/0工艺)、吹脱法、化学沉淀法、离子交换法、折点加氯法和液膜分离法等。但是，采用生物法进行处理能耗较高，且高浓度的氨氮会对微生物产生抑制作用；采用吹脱法、化学沉淀法等物理化学法存在处理效果差、费用高，产生二次污染等问题。因此，寻找一种高效快速降低氨氮的产品来处理养殖水域和氨氮废水就显得十分必要和迫切。发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种能高效快速降低氨氮的新型丙烯酸酯类交联聚合物与制备方法及其应用。
为解决以上技术问题，本发明所采取的技术方案为一种新型丙烯酸酯类交联聚合物的结构式如下
上式中X，y分别为丙烯酸和丙烯酸甲酯链段的聚合度。
本发明公开了一种用于氨氮废水处理的新型丙烯酸酯类交联聚合物的制备方法，背景技术按下列步骤进行
(1)将一定比例的均三甲苯、甲醛、浓盐酸和氯化锌混合均勻，在50 95°C下反应 3 5h ；
(2)将步骤(1)所得溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH值为10 13，放置1 3h ；
(3)将步骤( 所得液体中加入丙烯酸、丙烯酸丁酯和有机胺，不断搅拌，加入过硫酸铵和亚硫酸氢钠，在50 80°C反应3 ；
(4)将步骤C3)所得混合物中加入重铬酸钾溶液，20 90°C反应3 他，静置，过滤，收集固体；
(5)将步骤(4)所得固体用盐酸洗涤至酸性，100 250°C下干燥，制得丙烯酸酯类交联聚合物。
上述制备方法中，均三甲苯与甲醛的物质的量比为1 1 1 5，均三甲苯与丙烯酸的物质的量比为1 1 1 10，均三甲苯与丙烯酸丁酯的物质的量比为1 1 1 20，均三甲苯与有机胺的物质的量比为1 1 1 5。
本发明将一种新型丙烯酸酯类交联聚合物应用于氨氮废水的处理。
本发明同现有技术相比，具有的有益效果本发明合成的新型丙烯酸酯类交联聚合物能高效快速处理养殖水域和氨氮废水中的氨氮，将在养殖水、工业和生活氨氮废水中具有广阔的应用前景。
图1为本发明新型丙烯酸酯类交联聚合物的红外谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本发明做进一步说明
一种新型丙烯酸酯类交联聚合物的分子结构式如下
上式中X，y分别为丙烯酸和丙烯酸甲酯链段的聚合度。
新型丙烯酸酯类交联聚合物的制备方法，按下列步骤进行
(1)将一定比例的均三甲苯、甲醛、浓盐酸和氯化锌混合均勻，在50 95°C下反应3 5h ；
(2)将步骤(1)所得溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH值为10 13，放置1 3h ；
(3)将步骤(2)所得液体中加入丙烯酸、丙烯酸丁酯和有机胺，不断搅拌，加入过硫酸铵和亚硫酸氢钠，在50 80°C反应3 ；
(4)将步骤(3)所得混合物中加入重铬酸钾溶液，20 90°C反应3 6h，静置，过滤，收集固体；
(5)将步骤(4)所得固体用盐酸洗涤至酸性，100 250°C下干燥，制得丙烯酸酯类交联聚合物。
所述的均三甲苯与甲醛的物质的量比为1 1 1 5，均三甲苯与丙烯酸的物质的量比为1 1 1 10，均三甲苯与丙烯酸丁酯的物质的量比为1 1 1 20，均三甲苯与有机胺的物质的量比为1 1 1 5。
所述的有机胺或为氨，或为二甲胺，或为二乙胺。
所述的新型丙烯酸酯类交联聚合物应用于氨氮废水的处理。
实施例1
(1)将 36. Ig(0. Imol)均三甲苯、22. Ig 37% (0. 3mol)甲醛、IOOml 浓盐酸和 5. Og 氯化锌混合均勻，在50 95°C下反应3 5h ；
(2)将步骤(1)所得溶液中加入50%的NaOH溶液，使溶液的pH值为10 13，放置1 3h ；
(3)将步骤(2)所得液体中加入21. 6ml (0. 3mol)丙烯酸、38. 5ml (0. 3mol)丙烯酸丁酯和20. 2ml (0. 3mol)浓氨水，不断搅拌，加入Ig过硫酸铵和Ig亚硫酸氢钠，在50 80°C反应3 8h ；
(4)将步骤(3)所得混合物中加入103. Og (0. 35mol)重铬酸钾溶液，20 90°C反应3 他，静置，过滤，收集固体；
(5)将步骤(4)所得固体用10%的盐酸洗涤至酸性，100 250°C下干燥，制得丙烯酸酯类交联聚合物，记为A-nh3。
将丙烯酸酯类交联聚合物按0. 1 %的比例加入到某鱼塘养殖水中，8h后分别对加料前后水体的氨氮进行检测，结果见表1。
实施例2
将实施例1步骤(3)中的浓氨水改为41. Iml (0. 3mol) 二甲胺.
其它步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为A-N (CH3) 2。
去除氨氮的实验与实施例1相同，结果见表1。
实施例3
将实施例1步骤(3)中的浓氨水改为31. 4ml (0. 3mol) 二乙胺.
其它步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为A-N (C2H5) 2。
去除氨氮的实验与实施例1相同，结果见表1。
实施例4
将实施例1步骤( 中的丙烯酸、丙烯酸丁酯、过硫酸铵和亚硫酸氢钠的用量增加一倍，分别为 43. 2ml (0. 6mol)、77. Oml (0. 6mol)、2g 和 2g。
其它步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为A-NH3-I。
去除氨氮的实验与实施例1相同，结果见表1。
实施例5
将实施例1步骤(3)中的浓氨水用量增加为40. 5ml (0. 6mol)。
其它步骤与实施例1相同。
所得聚合物，记为A-NH3-2。
去除氨氮的实验与实施例1相同，结果见表1。
表1某鱼塘养殖水氨氮处理结果
权利要求
1. 一种新型丙烯酸酯类交联聚合物，其特征在于，其分子结构式如下
2.一种根据权利要求1所述的新型丙烯酸酯类交联聚合物的制备方法，其特征在于 按下列步骤进行(1)将一定比例的均三甲苯、甲醛、浓盐酸和氯化锌混合均勻，在50 95°C下反应3 5h ；(2)将步骤⑴所得溶液中加入NaOH溶液，使溶液的pH值为10 13，放置1 池；(3)将步骤( 所得液体中加入丙烯酸、丙烯酸丁酯和有机胺，不断搅拌，加入过硫酸铵和亚硫酸氢钠，在50 80°C反应3 8h ；(4)将步骤C3)所得混合物中加入重铬酸钾溶液，20 90°C反应3 他，静置，过滤， 收集固体；(5)将步骤(4)所得固体用盐酸洗涤至酸性，100 250°C下干燥，制得丙烯酸酯类交联聚合物。
3.根据权利要求2所述的一种新型丙烯酸酯类交联聚合物的制备方法，其特征在于 所述的均三甲苯与甲醛的物质的量比为1 1 1 5，均三甲苯与丙烯酸的物质的量比为1 1 1 10，均三甲苯与丙烯酸丁酯的物质的量比为1 1 1 20，均三甲苯与有机胺的物质的量比为1 1 1 5。
4.根据权利要求2或3所述的一种新型丙烯酸酯类交联聚合物的制备方法，其特征在于所述的有机胺或为氨，或为二甲胺，或为二乙胺。
5.一种根据权利要求1所述的新型丙烯酸酯类交联聚合物的应用，其特征在于所述的新型丙烯酸酯类交联聚合物应用于氨氮废水的处理。
全文摘要
本发明一种新型丙烯酸酯类交联聚合物与制备方法及其应用，属于氨氮废水处理技术领域，提供一种能高效快速降低氨氮的新型丙烯酸酯类交联聚合物与制备方法及其应用；本发明公开了一种丙烯酸酯类交联聚合物，其制备方法是首先以均三甲苯、甲醛和浓盐酸为原料，氯化锌为催化剂发生氯甲基化反应；接着发生醇解反应；然后与丙烯酸和丙烯酸丁酯同时发生酯化、交联、聚合反应；最后用重铬酸钾氧化得到最终产物。将得到的丙烯酸酯类交联聚合物应用于氨氮废水的处理；结果表明此类交联聚合物具有优良的降低、脱除氨氮的性能。
文档编号C08F220/06GK102492086SQ20111040387
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者温月丽, 王斌, 高志祥 申请人:山西丰汇源科技有限公司