[发明专利]巯基及羧基功能化季戊四醇芯星形超支化聚合物、制备方法及其用途

说明书

本发明涉及一种巯基及羧基功能化季戊四醇芯星形超支化聚合物、制备方法及其用途。所述聚合物是以巯基及羧基为端基、季戊四醇为芯的星形超支化聚合物，其化学式为：C[CH₂OCOCH₂CH(COOH)SH]₄。所述星形超支化聚合物可与重金属形成具有极低溶解度的物质，可作为垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定剂使用，稳定后的飞灰重金属具有良好的耐酸碱性能，可降低飞灰在长期的自然环境中重新污染环境的风险。

技术领域

本发明属于化工及环境保护技术领域，具体涉及一种巯基及羧基功能化季戊四醇芯星形超支化聚合物、制备方法及其应用及其稳定焚烧飞灰中重金属的用途。

背景技术

垃圾焚烧因其具有减容、减量、无害化程度高、可回收能源等优点而得到越来越广泛的重视，逐渐成为我国垃圾无害化处理的主流技术之一。但焚烧会产生的3%~5%的飞灰，由于富含有毒重金属，直接填埋会污染土壤及地下水，在许多立法严格的国家是被禁止的。如中国、美国、日本、法国、意大利等，都规定飞灰必须处理后重金属浸出浓度达到相应的控制指标后再填埋。

飞灰的处理方法有：浸洗、热处理、固化/稳定、化学药剂稳定。浸洗是用水、酸、碱或其它溶剂浸取，但重金属从固相进入了液相，使废水处理又成为新的问题，且成本高。热处理包括烧结、玻璃化、熔融，分别将飞灰加热到 900 ~1000、1100~1500、1200℃，形成非晶、晶形或均匀的玻璃状的产品，其建设和运行费用高、能耗大，而且高温会产浓度更高、毒性更强的重金属熔融飞灰。固化/稳定通过加入水泥、粉煤灰、硅酸钠、石灰等先稳定再固化，最常用的是的水泥法，成本低较低，但几乎增容两倍，其稳定重金属的能力也有限，存在长期释放的可能，遇上雨水，可溶性盐分会渗出，在长期的自然酸雨环境中，重金属也会浸出，重新污染土壤。

化学药剂稳定法是利用药剂与飞灰中的重金属发生化学反应，将其转变成低溶解性、低溶出性及低毒性物质的过程。药剂稳定化相对其它稳定化技术，可以在实现废物无害化的同时，达到废物少增容或不增容，成本相对较低。

常用化学稳定剂有无机稳定剂和有机稳定剂。

无机稳定剂包括：（1）矿物质类，如海泡石、膨润土、蒙脱石、硅藻土、沸石粉等；（2）磷酸盐类，如磷酸钠（钾）、磷酸氢钠（钾）、磷酸二氢钠（钾）；（3）硫化物类，如多硫化钠、硫化氢钠、硫化钠；（4）碱性物质类，如氧化钙、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠；（5）铁盐类；（6）生物炭类，如秸秆炭粉、稻壳炭粉、草炭粉、笋壳炭粉等。

但传统的无机稳定化药剂存在使用量大、稳定后的飞灰抗击酸碱冲击的能力差的缺陷，在环境尤其是酸雨环境中，其长期的稳定性不能保证，有重新污染环境的风险。