[发明专利]高相对分子质量聚二甲基二烯丙基氯化铵的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于阳离子水溶性高分子的制备技术，特别是一种高相对分子质量聚二甲 基二烯丙基氯化铵的制备方法。

背景技术

聚二甲基二烯丙基氯化铵(Poly-dimethyldiallyl ammonium chloride，简称 PDMDAAC)是一种带有阳离子型季铵盐基团的水溶性高分子化合物，是由单体二甲 基二烯丙基氯化铵(Dimethyldiallyl ammonium chloride，简称DMDAAC)经由自由

基聚合反应得到，其分子结构和制备反应通式如下：

式中n＝2，3，4，……n；m＝2，3，4，……m。

PDMDAAC为白色易吸水粉末，易溶于水、甲醇和冰醋酸，不溶于其它溶剂。其 商品一般为水溶液，但也有干粉产品。室温下，PDMDAAC水溶液在pH值0.5～14 范围内稳定。由于水溶性好，正电荷密度高，高效无毒，pH值适用范围广，故 PDMDAAC在原水脱浊、杀菌灭藻处理，城市生活污水、采油废水、造纸絮凝废水处 理，污泥脱水、印染废水脱色处理，织物的抗静电处理和固色后整理以及日用化学品 等诸多方面得到广泛应用。然而，PDMDAAC作为一种水溶液阳离子型高分子聚合物， 或阳离子型聚电解质，一方面，其诸多的应用性能不仅受其相对分子质量大小，而且 受其所能达到最高相对分子质量大小的影响。特别在某些用途，例如：作为絮凝剂， 产物PDMDAAC的相对分子质量越大，达到相同效果时用量就越小，可见其经济性 突出。此外，高相对分子质量PDMDAAC产物还为其性质与功能研究提供基础。另 一方面，由一种制备方法提供的产物PDMDAAC的最高相对分子质量越大，就越可 能提供在较大范围内相对分子质量不同的系列PDMDAAC产物，由此其产物应用范 围更宽。其中，相对分子质量一般用30±0.1℃条件，在1M NaCl溶液中，由乌氏粘 度计测得的特征粘度[η]值来表征。η值越大，相对分子质量越高，因此，得到高相对 分子质量PDMDAAC产物的制备方法，特别是可工业化生产的制法，一直是该领域 科学技术工作人员研究方向之一。

PDMDAAC是由单体DMDAAC溶液经过自由基聚合反应得到的产物，其聚合反 应产物的相对分子质量的大小，除了受到包括引发剂体系在内的聚合反应工艺条件影 响外，还受到反应体系中起阻碍聚合反应作用的物质量多少的影响，特别是单体 DMDAAC溶液中带入的杂质对聚合反应产物相对分子质量产生很大影响。

国内外的研究者注意到上述情况，通常他们采用纯度较高，杂质含量少，但因收 率低，产生“三废”等原因多面难以实现工业化的二步法制备工艺得到的单体 DMDAAC的溶液或晶体为原料，应用性质稳定，受杂质和介质条件影响小，引发效 率高但商品和工业化程度低的水溶性偶氮类化合物或其复合物为引发剂，经工艺优化 得到相对分子质量高的PDMDAAC产物。例如：

文献1(Tajima Shigeru，et.al.，Nippon Kayaku Co.，Ltd.，Japan. Diallydialkylammonium chloride polymer for flocculating agents.JP 05601861 121，1981)采用水溶性偶氮引发剂，偶氮双脒基丙烷盐酸盐(V-50)引发聚合pH已调 到6.8～7.0的单体DMDAAC(来源未说明)，得到较高相对分子质量的产物PDMDAAC。 其中采用70％单体水溶液，引发剂占单体0.4％；于40℃下反应48h，得到产物固有粘度 最高值为4.07dL/g的蜡状产物(30℃下，5％NaCl溶液为溶剂，仪器及测试方法未说明)。 文中指出小于55℃反应是获得高相对分子质量产物的必须条件。