【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及聚丙烯酰胺合成，具體涉及一種聚丙烯酰胺水性分散體及其合成方法和應用。
技術介紹
1、聚丙烯酰胺具有良好的水溶性和高效的增黏性，因而在水處理、采油、造紙、紡織等諸多領域得到廣泛應用。水相分散聚合法是制備聚丙烯酰胺水性分散體的一個重要方法，該方法通過在特定穩定劑存在的情況下，丙烯酰胺在無機鹽水溶液的聚合，制得聚丙烯酰胺水性分散體。
2、目前，利用水相分散聚合法制備聚丙烯酰胺水性分散體的最大問題，在于表觀黏度大而導致水性分散體的穩定性較差。一般而言，常規的聚丙烯酰胺水性分散體存放數周至幾個月即會出現分層現象。降低聚丙烯酰胺的濃度，或者適當提高無機鹽的濃度，都可以增加聚丙烯酰胺水性分散體的表觀黏度。然而，聚丙烯酰胺的濃度，意味著分散體中有效物質的含量降低；適當提高無機鹽的濃度，則往往會降低聚丙烯酰胺水性分散體的長期存放的穩定性。
3、目前，低表觀黏度的聚丙烯酰胺水性分散體，是聚丙烯酰胺水性分散體合成的一個難點。
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術聚丙烯酰胺水性分散體合成中存在的問題，通過分散聚合制備低表觀黏度的聚丙烯酰胺水性分散體，分散聚合的穩定劑為聚含有聚丙烯酰胺鏈段的陽離子共聚物；和其他方法不同，本專利技術在合成陽離子聚丙烯酰胺水性分散體的過程中，引入易分解成為陰離子的丙烯酸酯單體，通過原位水解形成的陰離子聚丙烯酸和陽離子聚丙烯酰胺的相互作用，得到低表觀黏度的聚丙烯酰胺水性分散體。
2、為解決上述技術問題，本專利技術第一方面提供一
3、根據本專利技術的一些實施方式，所述丙烯酰胺i、陽離子型單體i、無機鹽、易水解的丙烯酸酯類單體和穩定劑的質量比為36：4.32；10：(1～2)：270，優選36：4.32；10：1.5：270。
4、根據本專利技術的一些實施方式，所述引發劑i的加入量為丙烯酰胺i質量的0.1％～0.5％。
5、根據本專利技術的一些實施方式，所述陽離子型單體i選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨中的一種或幾種。
6、根據本專利技術的一些實施方式，所述無機鹽選自銨鹽；優選地，所述銨鹽選自硫酸銨、過硫酸銨中的至少一種。
7、根據本專利技術的一些實施方式，所述引發劑i選自水性熱引發劑i和/或氧化還原引發劑i；優選地，所述水性熱引發劑i選自v-50、va-044中的至少一種；所述氧化還原引發劑i選自過硫酸銨、亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀中的至少兩種。
8、根據本專利技術的一些實施方式，所述易水解的丙烯酸酯類單體選自丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯中的至少一種。
9、根據本專利技術的一些實施方式，所述反應i的條件包括：溫度為25℃～45℃，時間為1小時～6小時。
10、根據本專利技術的一些實施方式，所述穩定劑的制備包括：在引發劑ii和非活性氣氛的條件下，將陽離子型單體ii、丙烯酰胺ii在水中混合得到混合溶液，反應ii得到所述穩定劑。
11、根據本專利技術的一些實施方式，所述陽離子型單體ii、丙烯酰胺ii和水的質量比為(40～90)：(60～84)：160，優選72：60：160，48：84：160。
12、根據本專利技術的一些實施方式，所述引發劑ii的加入量為陽離子型單體ii質量的0.1％～0.5％。
13、根據本專利技術的一些實施方式，所述陽離子型單體ii選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨中的一種或幾種。
14、根據本專利技術的一些實施方式，所述引發劑ii選自水性熱引發劑ii和/或氧化還原引發劑ii；優選地，所述水性熱引發劑ii選自v-50、va-044中的至少一種；所述氧化還原引發劑ii選自過硫酸銨、亞硫酸氫鈉、過硫酸鉀中的至少兩種。
15、根據本專利技術的一些實施方式，所述非活氣氛選自氮氣、氬氣中的至少一種。
16、根據本專利技術的一些實施方式，所述反應ii的條件包括：溫度為30℃～80℃，反應時間為5小時～10小時。
17、根據本專利技術的一些實施方式，所述反應ii后還包括稀釋；優選地，將所述穩定劑冷卻至室溫，然后加入一定量的水將所述穩定劑稀釋至質量濃度為5wt％～10wt％，得到含有聚丙烯酰胺鏈段的陽離子共聚物的水溶液。
18、本專利技術的第二方面提供采用上述一種聚丙烯酰胺水性分散體的合成方法得到的聚丙烯酰胺水性分散體。
19、本專利技術第三方面提供一種上述聚丙烯酰胺水性分散體作為絮凝劑在污水和/或廢水處理中的應用。
20、有益效果：
21、本專利技術制備的聚丙烯酰胺水性分散體，具有低表觀黏度，因而使用方便。
22、本專利技術制備的聚丙烯酰胺水性分散體，具有較好的穩定性，室溫放置6個月，未見去穩定化發生。
23、本專利技術制備的聚丙烯酰胺水性分散體作為絮凝劑，可廣泛應用于石油化工、印刷、煉鋼和造紙工業等行業的污水和廢水處理等環保領域。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種聚丙烯酰胺水性分散體的合成方法，其特征在于，包括使丙烯酰胺I、陽離子型單體I、無機鹽、穩定劑、易水解的丙烯酸酯類單體和引發劑I的反應體系進行反應I，得到所述聚丙烯酰胺水性分散體；其中，所述穩定劑為聚丙烯酰胺鏈段的陽離子共聚物。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述丙烯酰胺I、陽離子型單體I、無機鹽、易水解的丙烯酸酯類單體和穩定劑的質量比為36：4.32；10：(1～2)：270，優選36：4.32；10：1.5：270；
3.根據權利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述陽離子型單體I選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨中的一種或幾種；
4.根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述反應I的條件包括：溫度為25℃～45℃，時間為1小時～6小時。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的合成方法，其特征在于，所述穩定劑的制備包括：在引發劑II和非活性氣氛
6.根據權利要求5所述的合成方法，其特征在于，所述陽離子型單體II、丙烯酰胺II和水的質量比為(40～90)：(60～84)：160；
7.根據權利要求5或6所述的合成方法，其特征在于，所述陽離子型單體II選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨中的一種或幾種；
8.根據權利要求5-7中任一項所述的合成方法，其特征在于，所述反應II的條件包括：溫度為30℃～80℃，反應時間為5小時～10小時；
9.一種采用權利要求1-8中任一項所述的合成方法得到的聚丙烯酰胺水性分散體。
10.一種權利要求1-8中任一項所述合成方法得到的聚丙烯酰胺水性分散體或權利要求9中任一項所述聚丙烯酰胺水性分散體作為絮凝劑在污水和/或廢水處理中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種聚丙烯酰胺水性分散體的合成方法，其特征在于，包括使丙烯酰胺i、陽離子型單體i、無機鹽、穩定劑、易水解的丙烯酸酯類單體和引發劑i的反應體系進行反應i，得到所述聚丙烯酰胺水性分散體；其中，所述穩定劑為聚丙烯酰胺鏈段的陽離子共聚物。
2.根據權利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述丙烯酰胺i、陽離子型單體i、無機鹽、易水解的丙烯酸酯類單體和穩定劑的質量比為36：4.32；10：(1～2)：270，優選36：4.32；10：1.5：270；
3.根據權利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述陽離子型單體i選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、甲基丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基三甲基氯化銨中的一種或幾種；
4.根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述反應i的條件包括：溫度為25℃～45℃，時間為1小時～6小時。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的合成方法，其特征在于，所述穩定劑...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃靜，張望清，姚奕明，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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