[发明专利]一种线型聚二甲基二烯丙基氯化铵及其制备方法

说明书

本发明公开一种线型聚二甲基二烯丙基氯化铵的制备方法，其包括如下步骤：将二甲基二烯丙基氯化铵溶液在70～75℃下常压反应至固含量为65％～73％，保持反应温度，然后加入水，使反应体系的固含量降至30％～40％，然后将引发剂加入反应体系中，停止加热，自然降温的同时采用自然光催化2～4h，即得所述线型聚二甲基二烯丙基氯化铵。本发明的制备方法容易实施，能耗少，节能环保，制备成本低，原料来源广泛。本制备方法制得的线型聚二甲基二烯丙基氯化铵呈单线式连接，分子链长，吸附架桥能力高，絮凝作用强，粘度适中，阳离子度高，分子量为10～100万，应用范围广，在低浊水处理方面具有显著的效果，还可应用于进入RO系统前的原水絮凝处理。

技术领域

本发明涉及有机高分子技术领域，具体涉及一种线型聚二甲基二烯丙基氯化铵及其制备方法。

背景技术

聚二甲基二烯丙基氯化铵是一种水溶性阳离子聚季铵盐(简称PDMDAAC)，具有正电荷密度高、水溶性好、高效无毒、pH适用广泛的特点，因此被广泛应用于石油开采、造纸、采矿、纺织印染、日用化工及水处理领域。作为一种水溶性阳离子型聚合物，其应用性能和应用途径不仅受其相对分子质量大小的影响，还受其制备方法的经济性和清洁性的影响。聚二甲基二烯丙基氯化铵的结构主要有五元环和六元环两种，存在少量支链化结构产物，用于污水处理时，其分子链越长，吸附架桥能力和絮凝作用越好。但是，很多水处理中并不需要高分子量的絮凝剂，如进入RO系统前对进水的絮凝剂处理，要求絮凝剂的分子量不能过大，否则容易发生RO膜堵塞现象。因此，有必要研发一种低分子质量的PDMDAAC，以扩大其在水处理领域的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺点和不足，提供一种线型聚二甲基二烯丙基氯化铵及其制备方法。本发明制备的线型聚二甲基二烯丙基氯化铵呈单线式连接，分子链长，吸附架桥能力和絮凝作用强，且分子量为10～100万，用于水处理领域时，水处理效果好。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种线型聚二甲基二烯丙基氯化铵的制备方法，其包括如下步骤：将二甲基二烯丙基氯化铵溶液在70～75℃下常压反应至固含量为65％～73％，保持反应温度，然后加入水，使反应体系的固含量降至30％～40％，然后将引发剂加入反应体系中，停止加热，自然降温的同时采用自然光催化2～4h，即得所述线型聚二甲基二烯丙基氯化铵。

制备方法中的条件控制对产物的性能如阳离子度、固含量及分子量等影响显著，若反应温度、反应体系的固含量等控制不当，会导致聚合产物的阳离子度低，反应不完全，粘度过大而粘附在反应容器中无法取出，或分子量过小或过大等，从而影响其应用，应用范围狭窄。发明人经过大量创造性实验研究获得本发明的制备方法，以本发明制备方法制备线型聚二甲基二烯丙基氯化铵，反应物的反应完全，反应时间短，所得的聚合产物(聚二甲基二烯丙基氯化铵)粘度适中，易于从反应容器中取出，阳离子度高，呈单线式连接，分子链长，吸附架桥能力高，絮凝作用强，分子量为10～100万，应用范围广，在低浊水处理方面具有显著的效果，还可应用于进入RO系统前的原水絮凝处理及其它方面的水处理。

现有技术中，对于加入引发剂后反应体系的反应条件一般为加热条件下反应釜反应，采用的是不透光的不锈钢反应釜。而本发明的反应条件为自然降温的同时采用自然光催化，采用的是透光的玻璃反应釜。本发明反应条件下的反应效果能达到现有反应条件的效果，且节能环保，有效降低了生产成本。

优选地，所述引发剂的使用量为反应体系质量的0.08％～0.18％。

优选地，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。