专利名称：聚环氧氯丙烷－二甲胺有机高分子絮凝剂及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂及其制备工艺，属于化学技术领域。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，水资源短缺将是今后我国面临的最突出的问题之一。水资源短缺将直接制约着我国社会经济的持续发展和人类生活水平的不断提高等。水资源短缺一方面是由于我国水量的匮乏造成的，另一方面是由于大量废(污)水没有进行有效治理而任意排放导致了水污染造成的。因此，加强水污染防治工作和提高水的循坏利用率具有十分重要的意义。我国每年排放大量的工业废水和生活污水，其中染料废水和印染废水占有相当大的比例。这些废水的特点是成分复杂、高浓度、高色度、难降解物质多，且含有多种具有生物毒性或致癌、致畸、致突变的水溶性有机物，难以采用常规的生物处理方法或物化方法进行治理。在染料和印染行业废水脱色处理中，化学絮凝方法是当前国内外重点研究的方向之一。化学絮凝脱色方法的效果关键取决于絮凝剂的性能。所以研制和开发新型高效、价廉的高分子混凝剂成为水处理领域中的一项迫切的任务，具有重大的现实意义。
聚环氧氯丙烷-二甲胺是季铵盐型阳离子聚合物，在石油的钻井和开发过程中作为防止泥页岩水化膨胀的粘土稳定剂，钻井和采油污水处理中的浮选剂、絮凝剂和破乳脱油剂等。近几年，聚环氧氯丙烷-二甲胺作为一种印染废水的絮凝剂受到了越来越多的重视，但是由于合成出来的絮凝剂分子量较低(表现为聚合物的粘度较低)，大大影响了其在水中的吸附架桥能力，从而影响了其絮凝性能。所以开发研制高粘度的聚环氧氯丙烷-二甲胺是其能得以推广应用的重要因素。
关于聚环氧氯丙烷-二甲胺的研究报道，参见马喜平，胡星琪等。环氧氯丙烷-二甲胺阳离子聚合物的合成。高分子材料科学与工程，1996，12(4)50-54.马喜平，邵定波.PA阳离子聚合物的合成及抑制性研究.钻采工艺，1999，22(1)47-48.高宝玉，张华，邹新华等.2005.聚环氧氯丙烷胺的制备及其脱色性能[J].精细化工，22(8)611-615.高宝玉，张华，岳钦艳等.2005.新型絮凝剂聚环氧氯丙烷胺的合成研究[J].环境化学，24(4)446-449.但在聚环氧氯丙烷-二甲胺的合成过程中通过改变实验条件，加入1，6-己二胺作为交联剂来提高产物的分子量目前国内未见文献报道。在国外文献数据库中，目前未见相关文献报道。
(三)
发明内容
本发明针对现有的聚环氧氯丙烷-二甲胺脱色絮凝剂分子量低，投加量大的不足，提供一种生产工艺简捷、经济、适用的，可广泛适用于纺织印染处理的，既具有良好贮存稳定性又具有良好絮凝效果的聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂及其制备工艺。
一种聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂，其外观为浅黄色或无色液体，阳离子度在5～6mmol/g，固含量为60％～70％，粘度为2800～3200mpa·s。
上述聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂的制备工艺为(1)取质量百分浓度为33％的二甲胺溶液89～91g，置于150ml三口圆底烧瓶中，将烧瓶放在冰水浴锅中冷却，使二甲胺溶液降温到10℃以下；(2)将73～75g的环氧氯丙烷加入分液漏斗，打开回流冷凝器的冷却水，在搅拌的情况下，用1～2h将环氧氯丙烷滴加到冷的二甲胺溶液中，使反应器内的温度控制在10℃～20℃；(3)滴加完毕后，再搅拌30min，使反应器内的温度再次降到10℃以下；(4)最后加入4.3～4.5g的1，6-己二胺交联剂，恒温控制在60℃～75℃，反应5h后停止，制备出聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂成品。
本发明制备得到的聚环氧氯丙烷-二甲胺有机絮凝剂作为一种新型高效的印染废水脱色药剂。本发明的聚环氧氯丙烷-二甲胺絮凝剂与现有技术相比具有如下优良效果本发明的聚环氧氯丙烷-二甲胺絮凝剂，属于水处理领域中新型有机高分子絮凝剂。此絮凝剂是在原有的分子量较低的聚环氧氯丙烷-二甲胺发展起来的新型复合无机有机高分子絮凝剂，是以环氧氯丙烷和二甲胺为原料，采用引入少量1，6-己二胺交联剂的方法制备而成。具有生产工艺简捷、经济、适用等特点。此絮凝剂可广泛适用于纺织印染处理，并有良好的水处理效果。
具体实施方式
实施例1一种聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂，其外观为浅黄色或无色液体，阳离子度在5～6mmol/g，固含量为60％～70％，粘度为2800～3200mpa·s。
上述聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂的制备工艺为(1)取质量百分浓度为33％的二甲胺溶液89～91g，置于150ml三口圆底烧瓶中，将烧瓶放在冰水浴锅中冷却，使二甲胺溶液降温到10℃以下；(2)将73～75g的环氧氯丙烷加入分液漏斗，打开回流冷凝器的冷却水，在搅拌的情况下，用1～2h将环氧氯丙烷滴加到冷的二甲胺溶液中，使反应器内的温度控制在10℃～20℃；(3)滴加完毕后，再搅拌30min，使反应器内的温度再次降到10℃以下；
(4)最后加入4.3～4.5g的1，6-己二胺交联剂，恒温控制在60℃～75℃，反应5h后停止，制备出聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂成品。
将按上述步骤合成的聚环氧氯丙烷-二甲胺用于分散深蓝废水的混凝处理，并与聚合氯化铝(PAC)，聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)作对比。原水水质情况如下pH值6.56，分散深蓝染料含量为100mg/L，吸光度为2.023。处理结果列于表1。
表1聚环氧氯丙烷-二甲胺絮凝剂用于分散深蓝脱色效果
从以上处理结果可见，聚环氧氯丙烷-二甲胺在投加量为20mg/L时脱色率达最佳，其脱色率为PAC的三倍，在同等投量条件下脱色率比PDMDAAC提高了15％。
将按上述步骤合成的聚环氧氯丙烷-二甲胺用于活性翠兰废水的混凝处理，并与PAC，PDMDAAC作对比。原水水质情况如下pH值6.56，分散深蓝染料含量为100mg/L，吸光度为2.023。处理结果列于表2。
表2聚环氧氯丙烷-二甲胺絮凝剂用于活性翠兰脱色效果
从以上处理结果可见，聚环氧氯丙烷-二甲胺絮凝剂和PDMDAAC絮凝剂处理活性翠兰水样时均可达90％以上的脱色率，明显优于PAC絮凝剂。但达最佳脱色效果时聚环氧氯丙烷-二甲胺絮凝剂的用量仅为PDMDAAC的一半，大大减少了污泥的产量及絮凝处理的成本。
将按上述步骤合成的聚环氧氯丙烷-二甲胺用于山东滨州春晓染织集团集水池中未经处理的废水的混凝处理，并与PAC，PDMDAAC作对比，处理结果见表3。原水水质情况如下废水水样呈蓝绿色，经测定最大吸收波长在420nm处，在该波长下的吸光度为2.30，水温为20.5℃，pH值8.03，COD为1236mg/L。
表3聚环氧氯丙烷-二甲胺絮凝剂用于实际印染废水的处理效果
从以上处理结果可见，聚环氧氯丙烷-二甲胺絮凝剂处理实际印染废水的絮凝效果明显优于PAC絮凝剂及PDMDAAC絮凝剂，在最佳投量250mg/L时脱色率较PDMDAAC提高14％，较PAC提高18％，而COD去除率较PDMDAAC提高12％，较PAC提高21％。
权利要求
1.一种聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂，其特征在于，外观为浅黄色或无色液体，阳离子度在5～6mmol/g之间，固含量为60％～70％，粘度为2800～3200mpa·s。
2.一种聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂的制备方法，其特征在于，制备工艺为(1)取质量百分浓度为33％的二甲胺溶液89～91g，置于150ml三口圆底烧瓶中，将烧瓶放在冰水浴锅中冷却，使二甲胺溶液降温到10℃以下；(2)将73～75g的环氧氯丙烷加入分液漏斗，打开回流冷凝器的冷却水，在搅拌的情况下，用1～2h将环氧氯丙烷滴加到冷的二甲胺溶液中，使反应器内的温度控制在10℃～20℃；(3)滴加完毕后，再搅拌30min，使反应器内的温度再次降到10℃以下；(4)最后加入4.3～4.5g的1，6-己二胺交联剂，恒温控制在60℃～75℃，反应5h后停止，制备出聚环氧氯丙烷-二甲胺有机高分子絮凝剂成品。
全文摘要
聚环氧氯丙烷－二甲胺有机高分子絮凝剂及其制备工艺，属于水处理领域中新型高分子絮凝剂。以环氧氯丙烷和二甲胺为主要原料，采用引入少量交联剂1，6－己二胺以提高聚合物的分子量，从而提高其絮凝性能。该絮凝剂分子量高、产品稳定性好、对胶体物质的吸附架桥能力强、絮凝脱色效果好、产生的污泥量少等优点。本发明具有生产工艺简捷、经济、适用等特点。该絮凝剂可广泛适用于纺织印染废水的脱色处理，并有良好的COD去除率。
文档编号C02F1/54GK1868911SQ20061004438
公开日2006年11月29日 申请日期2006年6月6日 优先权日2006年6月6日
发明者高宝玉, 孙逊, 岳钦艳, 张栋华, 王元方, 卢磊 申请人:山东大学