[发明专利]一种疏水缔合型三嵌段聚丙烯酰胺及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了式Ⅰ所示的嵌段共聚物：其中，m、n的范围为300～1000，而n'、m'的范围为8000～14000，m″、n'的范围为50～200。本发明还提供了前述嵌段共聚物的制备方法和用途。

技术领域

本发明属于高分子领域，具体涉及一种嵌段共聚物及其制备方法和作为絮凝剂的用途。

背景技术

疏水缔合型聚丙烯酰胺作为一种水溶性聚合物，在其亲水性大分子链上带有少量疏水基团。在水溶液中，疏水基团之间由于憎水作用而发生聚集，即所谓的“疏水缔合相互作用”或“疏水效应”。利用此作用，疏水基团能提高絮凝剂吸附架桥能力、增强聚合物与有机物的相互作用、降低絮体的亲水性，增强对水体中有机物的去除能力，满足废水处理的需要。

常用于制备疏水缔合型聚丙烯酰胺的方法是胶束共聚法，即通过在水中加入适当表面活性剂来增溶疏水单体，提高疏水单体的共聚程度，生成疏水缔合水溶性聚合物。这种方法制备的聚合物链段分布较为无序，而且反应过程难以控制。同时制备得到的疏水缔合型聚丙烯酰胺的絮凝效果也不佳。

因此，需要对现有絮凝剂进行改进，提供一种新的、絮凝效果优良的疏水缔合型聚丙烯酰胺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种絮凝效果优良的疏水缔合型聚丙烯酰胺嵌段共聚物及其制备方法和用途。

本发明首先提供了式I所示的嵌段共聚物：

其中，m、n的范围为300～1000，而n'、m'的范围为8000～14000，m”、n”的范围为50～200。

上述嵌段共聚物，其特征在于：它是由如下摩尔配比的原料制备而成：

上述嵌段共聚物，其特征在于：它是由如下摩尔配比的原料制备而成：

所述嵌段共聚物的制备方法包括以下步骤：

①、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与S,S′-二(α，α′-甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯反应，得到含有PDMC-CTA的反应液；

②、向步骤①所得含有PDMC-CTA的反应液中，加入丙烯酰胺，进行反应，得到含有P(DMC-b-AM)的反应液；

③、向步骤②所得含有P(DMC-b-AM)的反应液中，加入丙烯酸丁酯，进行反应，得到式I所示嵌段共聚物。

步骤①中，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与S,S′-二(α，α′-甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯反应温度为30℃～60℃、时间为4h～8h。

步骤①中，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与S,S′-二(α，α′-甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯的反应，是在加入碱、氧化剂、溶剂、还原剂的条件下进行的。

步骤①中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碱式碳酸钠；所述氧化剂选自过硫酸钾、过硫酸铵、双氧水；所述溶剂选自水；所述还原剂选自亚硫酸氢钠、抗坏血酸、氯化亚铁。

步骤②中，所述反应温度30℃～60℃、时间为4h～12h。

步骤②中，向步骤①所得含有PDMC-CTA的反应液中加入丙烯酰胺的反应，是在加入氧化剂和还原剂的条件下进行的。

步骤②中，所述氧化剂选自过过硫酸钾、过硫酸铵、双氧水；所述还原剂选自亚硫酸氢钠、抗坏血酸、氯化亚铁。

步骤③中，所述反应温度为30℃～60℃、时间为4h～12h。