[发明专利]重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物及其制备方法

权利要求书

1.一种重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物，其特征在于，膦酸端基超支化树枝状聚合物的结构式为：

2.如权利要求1所述的一种重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物，其特征在于，所述的重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物的应用主要是应用于土壤中重金属离子的钝化处理。

3.如权利要求2所述的一种重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物，其特征在于，所述的重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物在土壤中重金属离子的钝化处理采用以喷洒粉剂的方法，处理过程中，重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物溶解在水溶液中，其质量浓度控制为2.5～5.0％，然后进行喷洒作业，且在重金属离子土壤中重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物的喷洒质量为0.1～50g/kg，所述的喷洒作业温度为15～60℃，处理时间为1～15天。

4.一种重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物的制备方法，其特征在于，其具体步骤如下：

(1)端双键星形聚合物的制备

以季戊四醇四丙烯酸酯和氨基三苯胺为原料，甲醇为溶剂，在带搅拌和冷凝回流的反应装置中，以氮气保护下，控制反应体系的温度为-10～5℃，先把氨基三苯胺的甲醇溶液分为三等份，然后分批向季戊四醇四丙烯酸酯的甲醇溶液中滴加氨基三苯胺的甲醇溶液，在第一次滴加氨基三苯胺的甲醇溶液时，控制滴加过程的温度为-10～-5℃，滴加时间为30～60min，第二次滴加氨基三苯胺的甲醇溶液时，控制滴加过程的温度为-5～0℃，滴加时间为30～45min，第三次滴加氨基三苯胺的甲醇溶液时，控制滴加过程的温度为0～5℃，滴加时间为20～30min，每一次滴加氨基三苯胺的甲醇溶液后，反应体系移至25℃的温度下反应4～10h；氨基三苯胺的甲醇溶液全部滴加毕后，反应体系移至于25℃下，继续反应10～20h；反应完成后体系中会有金黄色产物析出，过滤，并用甲醇洗涤，淡金黄色产物在40℃真空干燥，得到金黄色的端双键星形聚合物；

(2)端胺基星形树枝状聚合物的合成

在带有搅拌、回流冷凝管的反应器中，控制反应温度为0～5℃，在氮气保护及搅拌条件下，先加入乙二胺的甲醇溶液，然后再将步骤(1)制备的端双键星形聚合物加入，搅拌，混合均匀；然后在25℃下，反应20～30h，再在80～100℃的条件下减压蒸馏3～5h除去甲醇和多余的乙二胺，得到黄色粘稠产物，即为端胺基星形树枝状聚合物；

(3)膦酸端基超支化树枝状聚合物的合成

将亚磷酸加入到浓盐酸中混合均匀，控制亚磷酸在浓盐酸中浓度为0.25～1.25mol/L，浓盐酸为10～12mol/L的盐酸溶液，然后在0～10℃条件下，滴加步骤(2)制备的端胺基星形树枝状聚合物的水溶液，端胺基星形树枝状聚合物的水溶液质量分数为20～45％，端胺基星形树枝状聚合物的水溶液滴加过程在30min内滴加完成；然后再在85～90℃的搅拌条件下，滴加甲醛水溶液，甲醛水溶液滴加完毕后反应体系，再在90℃条件下保温反应1～2小时，最后升温至105～110℃，回流2～4小时，回流结束后，关闭回流装置，打开HCl吸收瓶，浓缩反应混合液，浓缩温度105～110℃，浓缩至无HCl放出后，冷却至室温，得到固含量为25～55％的淡黄色透明液体的膦酸端基超支化树枝状聚合物的水溶液。

5.如权利要求4所述的一种重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)端双键星形聚合物的制备中，所述的季戊四醇四丙烯酸酯和氨基三苯胺的摩尔比值为1:0.25～0.30。

6.如权利要求4所述的一种重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)端双键星形聚合物的制备中，所述的季戊四醇四丙烯酸酯的甲醇溶液的摩尔分数为0.25～1.25mol/L。

7.如权利要求4所述的一种重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)端双键星形聚合物的制备中，所述的氨基三苯胺的甲醇溶液的摩尔分数为0.10～1.50mol/L。

8.如权利要求4所述的一种重金属处理用膦酸端基超支化树枝状聚合物的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)端胺基星形树枝状聚合物的合成中，所述的乙二胺甲醇溶液中乙二胺的摩尔分数为0.5～5.0mol/L；所述的星形端双键树枝状聚合物与乙二胺的摩尔比值为1:10～12。