[发明专利]一种两性高分子螯合絮凝剂及其制备方法

权利要求书

1.一种两性高分子螯合絮凝剂，它以阳离子型二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚物构成基本骨架，与醛类和多胺通过Mannich反应将多胺连接到高分子链上，再与二硫化碳在碱性条件下反应制得，其主要成分的结构式如下：

其中n∶m＝(0.05～0.45)∶1，x为1～4。

2.根据权利要求1所述的一种两性高分子螯合絮凝剂，其特征在于主要成分外还包含辅助成分硫化物和碱，外观为黄色至橙黄色的透明或半透明液体。

3.制备一种两性高分子螯合絮凝剂的方法，其特征在于制备工艺流程与具体操作步骤为：

(1)按二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)的摩尔比为0.05～0.45∶1，分别将提纯的单体DMDAAC和AM加入到反应器中，加入去离子水溶解配成质量百分浓度为10～20％的溶液；

(2)在步骤(1)溶液中通N₂驱氧30min，升温至50～60℃，按单体质量的0.8～2.0％加入水溶性引发剂，反应2～5h，得无色或淡黄色粘稠液体，即得DMDAAC与AM的共聚物P(DMDAAC-AM)；

(3)在步骤(2)无色或淡黄色粘稠液体中加入去离子水配成质量百分浓度为5～10％的溶液，用碱调节pH值至10.0～10.5；

(4)在步骤(3)溶液中按AM、甲醛溶液或三聚甲醛和乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或两种以上的混合物的摩尔比为1.0∶0.8～1.1∶1.0～1.2，先加入甲醛溶液或三聚甲醛在45～55℃下反应20～30min，再加入乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或两种以上的混合物反应2～6h；

(5)将步骤(4)溶液降至室温，按乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或两种以上的混合物分子中N原子、碱和二硫化碳的摩尔比为1.0∶0.5～1.5∶0.5～1.1，先加入碱，再滴加二硫化碳，在室温下反应3～4h，升温到50～60℃，反应2～6h，即得产物两性高分子螯合絮凝剂。

4.根据权利要求3所述的制备一种两性高分子螯合絮凝剂的方法，其特征在于步骤(2)所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸盐与还原剂组成的氧化-还原引发剂。

5.根据权利要求3所述的制备一种两性高分子螯合絮凝剂的方法，其特征在于步骤(2)所述的共聚物P(DMDAAC-AM)的特性粘数为50～500mL/g，阳离子度为4.5～30mol％。

6.根据权利要求3所述的制备一种两性高分子螯合絮凝剂的方法，其特征在于步骤(3)所述调节pH值的碱为NaOH、KOH、Na₂CO₃、K₂CO₃或磷酸钠缓冲溶液；反应时所加的碱为NaOH、KOH、Na₂CO₃和K₂CO₃。