[发明专利]一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法

说明书

本发明提供一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，在步骤S1水溶液单体相制备的溶液中，水溶性单体分散在高活性单体，扩链剂，螯合剂和引发剂进行聚合，得到水性的水溶性聚合物分散液，再将稳定剂和有机烃类溶剂加入反应器中进行步骤S2反应体系建立，以及经过S3聚合反应促成和S4聚合反应而得到珠状阳离子聚合物，其分子量可达在150万甚至500万以上，该方法步骤简洁，收益率高，得到的聚合物易溶于水而形成分散液，具有良好流动性粘度可调节性好，调节范围宽，可以广泛应用在水处理净化行业，应用该阳离子聚合物药剂添加浓度更低，使用更加环保，同时还可以用于造纸、石油开采、纺织印染及日用化工等行业。

技术领域

本发明涉及环保污水处理和水处理用聚合物技术领域，特别涉及一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法。

背景技术

在污水处理用聚合物技术领域，基于阳离子单体的水溶性共聚物因其正电荷密度高，水溶性好、特性粘数高等优点而被广泛地应用。同时这类阳离子聚合物还用于造纸、石油、煤炭、矿业、地质和建筑等行业。众所周知，具有高固含量的这种水溶性聚合物的水系统由于凝胶而具有很高的粘度，这给其处理和储存带来困难。

在合成这些聚合物的传统方法包括水溶液聚合，反相悬浮聚合和反相乳液聚合。水溶液聚合和反相悬浮聚合最终得到的为固体粉末状的产品，其缺点是在使用时会产生粉尘，溶解困难，且不易形成容易处置的高浓度聚合物水溶液。另外，聚合过程中单体浓度低，后处理过程能耗高并且易降低产品的。反相乳液聚合，因聚合过程中使用大量的有机溶剂，在使用过程中不可避免地对环境造成二次污染，以及存在生产安全隐患，从而限制了其应用范围。

目前，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物在污水处理等行业的应用性能普遍更高，而二甲基二烯丙基氯化铵均聚物是以二甲基二烯丙基氯化铵水溶液形式存在，其均聚物浓度为10％～60％，而在污水或者水处理市场上，分子量相对越高，其在水处理领域的应用性能更高更普遍。但是该均聚物水溶液高分子在运输和使用过程中存在如下问题：如果浓度过低，则增加生产和运输包装成本；如果在浓度过高的情况下，由于其均聚物分子量大，流动性很低，现场使用很难操作控制，或者其操作难度大、效率慢、利用率极低而影响使用；而目前新开发的聚二甲基二烯丙基氯化铵的干粉或者珠状聚合物产品，虽然可以有效改善这前述问题，但是干粉或者珠状聚合物由于受其自身性质的影响，其分子量不能超过50万。因此，本发明提供一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，可大幅度提高该聚合物产品的分子量，而大大提升其应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，采用二甲基二烯丙基氯化铵和(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵高活性单体进行共聚，通过增加其它阳离子功能单体和分子量扩链剂，可以在保证高电荷密度的条件下，可大幅度提高产品的分子量到150万～1000万，大大提升其应用价值。

为了实现上述目的，本发明提供一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1水溶液单体相制备，向水相罐中加入二烯丙基二甲基氯化铵(简称DMDAAC、或DADMAC)单体溶液100～150份，高活性单体100～120份，扩链剂0.5～2.5份；螯合剂0.2～0.6份和引发剂2～10份，并进行充分搅拌，使所述单体混合和分散均匀，以得水溶液单体相；

S2反应体系建立，将稳定剂3～6份加入反应器中，同时加入有机烃类溶剂500～650份，然后把所述反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，并用搅拌器对所述反应器进行第一次搅拌，且在所述反应器的液面下充入氮气以保护反应体系；所述反应器设置有四个操作控制窗口，分别为搅拌口、氮气入口，温度监测口和带有球形冷凝器的油水分离口；