[发明专利]一种以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂及其RAFT制备法

权利要求书

1.一种以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂，其特征在于：所述星型共聚物污水处理剂以环糊精为核， 环糊精的 6 个葡萄糖单元环中的每一个连有丙烯酰胺共聚物分子链，数均分子量 300000～800000，且多分散系数小于 1.5；所述的污水处理剂结构式中 A为阳离子取代基团，D 为非离子型取代基；结构式如下：

所述以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂的制备方法，步骤如下：

(a)星型RAFT 试剂的制备：将 20～25 份含有酰氯基的二硫代酯或三硫代酯溶解于30～60 份有机溶剂中， 记为溶液 a；将 5.5～15 份份二元胺加入到反应器中，搅拌下加热至 50～80℃，然后逐滴滴加溶液 a， 0.5～1h 滴加完毕后继续反应 2～5h，得含有氨基的二硫代酯或三硫代酯溶液 b；然后向上述溶液 b 中加入 30～50 份多(6-对甲苯磺酰基)环糊精，70～90℃反应 6～12h，反应结束 冷却到室温，反应液用 30～ 50 份甲醇溶解稀释后加入 20～40 份丙酮进行沉淀，抽滤得到白色固体，然后重复甲醇溶解稀释、丙酮进行沉淀、抽滤得到白色固体该过程三次，得多二硫代酯或三硫代酯取代的环糊精，即为星型RAFT 试剂；

（b）RAFT 聚合制备星型共聚物：在通氮气的的反应装置中，依次加入 30～50 份丙烯酰胺、15～20 份阳离子单体、8～15 份非离子单体、1～5 份的(a)中的星型 RAFT 试剂、100～150 份水，搅拌溶解后，加热溶液至 70～100℃，向其中逐滴滴加 10～15 份 8％～10％的引发剂的水溶液，0.5～1h 滴加完毕，70～ 100℃继续反应 6～12h，冷却得共聚物溶液，将共聚物溶液经喷雾干燥造粒后得所述的以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂；所述的阳离子单体为烯丙基三甲基氯化铵、丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸三甲胺乙酯氯化铵、三甲胺基丙烯酸甲酯氯化铵中的至少一种；

所述的非离子单体为烯丙基聚乙二醇 400、烯丙基聚乙二醇 800、乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。

2.根据权利要求1所述以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述的多(6- 对甲苯磺酰基)环糊精的制备方法为：将 10～20 对甲苯磺酰氯溶于 20～30 份乙腈得对甲苯磺酰氯的乙腈溶液记为Ⅰ；将 10～20 环糊精分散在 30～40 份丙醇中得环糊精的丙醇溶液Ⅱ，然后向Ⅱ中逐滴滴加Ⅰ， 室温反应 3～5h，结束反应并抽滤，滤液置于冰箱中过夜，析出大量白色沉淀，抽滤得到白色固体，然后重复用水溶解白色固体、抽滤、滤液冷藏析出白色沉淀、抽滤得到白色固体这一过程三次，即得多(6- 对甲苯磺酰基)环糊精。

3.根据权利要求1 所述以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述的含有酰氯基的二硫代酯或三硫代酯，为二硫代乙酸酰氯基乙酯、2-(乙基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酰氯、2-(丙基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酰氯、2-(甲基三硫代碳酸酯基)-2-甲基丙酰氯、二硫代乙酸酰氯基丙酯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂为偶极溶剂，为二甲亚砜(DMSO)、 二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、乙酸丁酯、四氢呋喃(THF)中的至少一种。

5.根据权利要求1所述以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述的二元胺为饱和烷基二元胺，为乙二胺、1,6-己二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺中的至少一种。

6.根据权利要求 1 所述以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述的含有酰氯基的二硫代酯或三硫代酯、二元胺的摩尔比为 1:1。

7.根据权利要求1所述以环糊精为核的星型共聚物污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的至少一种。