[发明专利]一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法

说明书

本发明涉及一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法，应用于高浊度、油类水处理领域。所述复配絮凝剂由不同比重单体AM、阳离子单体甲基丙烯氧基‑乙基三甲基氯化铵（DMC）、疏水单体丁基丙烯酸酯（BA），通过光聚合反应共聚而成。所述絮凝剂有不错的溶解性，通过静电吸附，絮凝团聚和沉降作用，提高对废水中浊度和油类的去除，能够减少实际工程应用能耗并降低成本。而且合成反应操作简单，能耗低，室温下即可进行，无危险。

技术领域

本发明属于水处理材料合成领域，更具体地说，一种光聚合疏水改性聚丙稀酰胺的合成方法。

背景技术

在水处理领域，聚丙烯酰胺(PAM)是一类具有高化学活性的水溶性共聚物，其具有较强的吸附絮凝和选择絮凝作用，广泛应用于采矿、选矿和石油等行业（如：潘金禾，周长春，张宁宁，等．絮凝剂复配在铝土矿浮选尾矿沉降中的应用研究[J]. 矿产保护与利用，2016( 4) : 28－32），对固体悬浮物的絮凝沉降和细粒级煤颗粒的选择性吸附都有很好的效果。

但随着我国工业发展，普通的PAM性能已无法满足生产需求。为增强其絮凝效果，可通过其侧链上含有的酰胺基进行接枝、交联等方法得到改性的衍生物（如：戴力，郑怀礼，廖熠，等．疏水缔合聚丙烯酰胺的合成和表征的研究进展[J]. 化学研究与应用，2014，26(5) : 608－614）。使用疏水改性的手段对聚丙烯酰胺进行絮凝能力的增强是一种强效方法之一。

通过少量的疏水基团交联在高分子聚合物的骨架上，使得整体分子具有了独特的流变特性体系和疏水缔合作用，使得主链的吸附桥联和增黏性能进一步增强，实现对水中污染物的有效去除。疏水改性聚丙稀酰胺(HMPAM)在抗剪切、耐盐等方面都要强于传统的絮凝剂，应用前景广阔。因此研发低价高效的HMPAM在水处理行业具有重要的实际意义。HMPAM的制备方法主要有胶束共聚法（如：宫瑞英，昊文辉，史学峰，等．疏水改性聚丙烯酰胺P(AM/DiC8AM)的合成及性能[J]. 化工新型材料，2009，37( 3) : 76－79）、乳液聚合法（如：赵勇，何炳林．反相微乳液中疏水缔合型聚丙烯酰胺的合成及其性能研究[J]. 高分子学报，2000(5) : 550－553）、自由基界面聚合法（如：EL－HOSHOUDY A N，DESOUKY S E M，AL－SABAGH A M，et al．Synthesis and characterization of polyacrylamide crosslinkedcopolymer for enhanced oil recovery and rock wettability alteration[J].International Journal of Oil，Gas and Coal Engineering，2015，3( 4) : 47－59）和超声波聚合法（如：王晨，李小瑞，沈一丁，等．离子型表面活性剂与疏水缔合聚丙烯酰胺的相互作用[J].功能材料，2012，23( 43) : 3316－3321）等。

近年来，在疏水改性聚丙稀酰胺基础上，加入阳离子基团有助于絮凝剂与污染物表面发生电荷中和，并削弱粒子间静电效应导致的斥力，有益于强化絮凝效果，其带有的阳离子电荷相对于普通疏水改性聚丙稀铣胺会使整个水环境体系的整体黏度大大增长，使其在工业水处理应用中得到了广泛的应用。疏水改性型阳离子聚丙烯酰胺是利用水溶液共聚，通过胶束形式来发生三元聚合反应，即主单体丙烯酰胺(AM)、阳离子和疏水单体。

但是目前最为常见的聚合方法仍然有许多不足之处，比如，聚合过程中温度高、能耗高、改性不易控制，并且聚合物溶解性也相对较差，影响使用效果。

光聚合技术是指聚合溶液在特定光的照射下，使小分子单体活化聚合成为大分子的反应。虽起步晚，但具有高效、适应性广、经济节能和环境友好的特点，越来越受到研究者的青睐。

发明内容