調(diào)節(jié)pH值為6. 4,反應(yīng)進(jìn)行到22小時(shí)關(guān)閉氮?dú)?，冷卻至室溫得到混合液，在 水浴溫度70°C時(shí)減壓蒸餾，固含量達(dá)909Γ95%時(shí)冷卻后凈化，用IOOOml的異丙醇洗滌半干 產(chǎn)品，過濾后再用600ml乙醚分兩次洗滌過濾，濾液減壓蒸餾回收，50°C下真空干燥凈化， 得到高純3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨備用。
[0016] 步驟二：甲基丙烯酰氧基-2-羥丙基三甲基氯化銨的制備 取甲基丙烯酸688. 7g緩慢加入到NaOH無水乙醇溶液中，攪拌溶解形成pH值在 6. 4~7.0的甲基丙烯酸鈉乙醇溶液，冷卻后加入2400ml的工業(yè)乙醇浸泡，取第一中間體 1504g，放入反應(yīng)器中，再加入無水乙醇2600ml，加熱溶解，加入阻聚劑對苯二酚單甲醚 3450mg，將浸泡的甲基丙烯酸鈉乙醇溶液加入到反應(yīng)器中攪拌加熱至78°C，恒溫5小時(shí)，力口 入發(fā)煙鹽酸40ml，調(diào)節(jié)pH值為6. 0,冷卻至室溫得到混合液，混合液過濾后于-5°C冷凍結(jié) 晶，抽濾，濾液重結(jié)晶三次，將收集到的晶體用乙醚清洗浸泡2小時(shí)，抽濾得淡黃色粉末晶 體于50°C下真空干燥，收集樣品KTC下保存?zhèn)溆谩?br>[0017] 步驟三：共聚合成陽離子型絮凝劑的制備 取第二中間體1580g，加離子水2150ml溶解膠體磨粉碎成40%陽離子單體溶液備用，工 業(yè)丙烯酰胺1170g加無水乙醇400ml在50°C的水浴溶解，放置于-5°C冷凍重結(jié)晶，抽濾凈 化后加 IOOOml的去離子水配成50%的水溶液，再加5%乙醇50ml，水浴減壓蒸餾2小時(shí)脫氧， 將凈化過的丙烯酰胺50%水溶液400ml加入到35%的陽離子單體水溶液中，加 EDTA3. 6g，調(diào) 節(jié)pH值在7. 0，加乳化劑司班80-92g、甘油單硬脂酸酯一46g，再加入正己烷IOOOml，環(huán)己 烷IOOOml配置成混合液，置于反應(yīng)器中通入氮?dú)?，抽真空除?小時(shí)，升溫至30°C，加入偶 氮二異丁腈2. 42g及亞硫酸氫鈉(稱亞硫酸氫鈉7. 26g溶于20ml去離子水中），當(dāng)乳液溫度 達(dá)到35°C時(shí)，2小時(shí)內(nèi)滴加完過硫酸銨溶液(稱過硫酸銨4. 84g溶于200ml去離子水中），升 溫至35°C恒定4小時(shí)，加入次亞磷酸鈉7. 26g，升溫至60°C恒定3小時(shí)，冷卻至室溫得到反 應(yīng)物，置于95°C烘焙12小時(shí)，烘焙料再研碎后用500ml乙酸乙酯浸泡數(shù)小時(shí)過濾烘干，得到 成品。
[0018] 通過上述三步反應(yīng)可以得到共聚陽離子型高分子聚丙烯酰胺絮凝劑，產(chǎn)品成干 粉形態(tài)存在，從投料量計(jì)算聚合物產(chǎn)率大于96. 9%，單體轉(zhuǎn)化率在90%以上，粘均分子量為 2?5 X ΙΟ6。
[0019] 實(shí)施例I : 在江陰某廠采用本產(chǎn)品ACM6與英國產(chǎn)品進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)取ACM6和英國產(chǎn)品各 〇. 5g分別溶解于500ml的熱水中攪拌均勻，分別取2ml加入到250ml陰離子絮凝劑處理過 的混合污泥中，混合均勻，過濾擠壓成塊不沾粘，過濾液進(jìn)行了 C0D、B0D、Cr,&、SS等檢測，從 結(jié)果來看，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均優(yōu)與國外產(chǎn)品，對比數(shù)據(jù)如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高分子共聚陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑的制備方法，其特征是以丙烯酰胺 (AM)、鹽酸三甲胺、環(huán)氧氯丙烷、四氯乙烷、甲基丙烯酸及去離子水為原料，通過三步驟制備 陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑，步驟一為第一中間體--3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨的合 成；步驟二為：第二中間體--甲基丙烯酰氧基-2-羥丙基三甲基氯化銨的制備；步驟三為 共聚合成陽離子型絮凝劑的制備。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征是在步驟二中加入阻聚劑，在步驟三中加入 乳化劑、引發(fā)劑。
3. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述阻聚劑為對苯二酚單甲醚，乳化劑為 司班80,引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征是阻聚劑對苯二酚單甲醚加入量為 100(T5000mg、乳化劑為司班80加入量為50?120g，引發(fā)劑偶氮二異丁腈加入量為1?5g。
5. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的步驟一為：將60(T900g鹽酸三 甲胺溶于300(T8000ml氯仿中，調(diào)節(jié)pH值為5?8,升溫至2(T60°C恒定，加入環(huán)氧氯丙烷 溶液，〇. 5飛小時(shí)內(nèi)加完，靜置1飛小時(shí)后加四氯乙烷5(T400ml，5?20小時(shí)后加發(fā)煙鹽酸 2(Tl20ml，調(diào)節(jié)pH值為:Γ8,反應(yīng)進(jìn)行到1(Γ30小時(shí)得到混合液，在水浴溫度3(T90°C時(shí)減 壓蒸餾，固含量達(dá)909Γ95%時(shí)冷卻后凈化，用異丙醇洗滌半干產(chǎn)品，過濾后再用乙醚分兩次 洗滌過濾，濾液減壓蒸餾回收，2(T90°C下真空干燥凈化，得到高純3-氯-2-羥丙基三甲基 氯化銨。
6. 如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的環(huán)氧氯丙烷溶液pH值為1~5,加 入量為 30(Tl000g。
7. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的步驟二為：將40(Tl000g甲基 丙烯酸加入到NaOH無水乙醇溶液中，形成pH值在4~9的甲基丙烯酸鈉乙醇溶液，加入 100(T5000ml的乙醇浸泡，取步驟一中得到的中間體50(T2000g，加無水乙醇100(T4000ml， 加入阻聚劑對苯二酚單甲醚l〇〇(T5〇〇〇mg，再加浸泡的甲基丙烯酸鈉乙醇溶液攪拌加熱至 3(Tl00°C，恒溫2?8小時(shí)，加入鹽酸l(T70ml，調(diào)節(jié)pH值為:Γ8,混合液過濾后于- KTKTC冷 凍結(jié)晶，抽濾，重結(jié)晶，將收集到的晶體用乙醚清洗浸泡〇. 5~4小時(shí)，抽濾得淡黃色粉末晶 體于2(T80°C下真空干燥。
8. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的步驟三為：將步驟二所得到的中 間體50(T3000g與離子水溶解并粉碎成2(Γ60%陽離子單體溶液，丙烯酰胺30(T2000g加無 水乙醇50(T2000ml溶解，放置于-KTKTC冷凍重結(jié)晶，抽濾后配成1(Γ80%的水溶液，再加 1?8%乙醇l(T70ml，蒸餾0. 5?5小時(shí)，將凈化過的丙烯酰胺2(Γ80%水溶液10(T600ml加入 到1(Γ60%的陽離子單體水溶液中，加 EDTA1. (Γ5. 0g，調(diào)節(jié)pH值在5?9,加50?120g乳化劑 司班80、2(T80g甘油單硬脂酸酯，再加入正己烷40(Tl400ml，環(huán)己烷40(Tl400ml配置成混 合液，通氮?dú)猓檎婵诈? 5~4小時(shí)，升溫至2(T60°C，加入偶氮二異丁腈廣5g及亞硫酸氫鈉， 當(dāng)乳液溫度達(dá)到KT50°C時(shí)，0. 5~4小時(shí)內(nèi)滴加完過硫酸銨溶液，升溫至10-60°C恒定1飛小 時(shí)，加入次亞磷酸鈉5?10g，升溫至2(T90°C恒定1飛小時(shí)，得到反應(yīng)物，烘焙5?20小時(shí)，烘 焙料再研碎后用20(T800ml乙酸乙酯浸泡數(shù)小時(shí)過濾烘干，得到成品。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高分子共聚陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑制備方法。它是以丙烯酰胺-甲基丙烯酸-2-羥內(nèi)酯三甲基氯化銨共聚制備產(chǎn)物，以丙烯酰胺(AM)、鹽酸三甲胺、環(huán)氧氯丙烷、四氯乙烷、甲基丙烯酸及去離子水等為原料，在常壓下水溶液聚合，反應(yīng)過程中加入添加劑、阻聚劑、乳化劑、引發(fā)劑，控制單體濃度30~50%，能穩(wěn)定制備出合乎使用要求的粘均分子量為2~5×106的陰離子絮凝劑，產(chǎn)率大于95.0%，整個(gè)聚合反應(yīng)僅需6~7小時(shí)即可完成。本發(fā)明制備的絮凝劑處理污水的水質(zhì)指標(biāo)更優(yōu)越，其使用性能與國外同類產(chǎn)品基本相當(dāng)。
【IPC分類】C08F220-34, C08F220-56, C02F1-56
【公開號】CN104558399
【申請?zhí)枴緾N201310465397
【發(fā)明人】李敏, 朱立忠, 陸建國
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 南化集團(tuán)研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月9日