[发明专利]超支化聚酰胺胺、其制备方法及其在重金属离子处理方面的应用

说明书

本发明公开了一种超支化聚酰胺胺、其制备方法及其在重金属离子处理方面的应用，属于含重金属的工业水处理技术领域。其技术方案包括将脂肪胺溶于溶剂中，混合均匀后，向其中加入柠檬酸酯，在50‑80℃下反应3‑10h后，抽真空5‑10h，得到超支化聚酰胺胺；所述脂肪胺选自脂肪族二胺或脂肪族多胺；所述溶剂选自醇类溶剂或水。本发明应用于含重金属的工业水处理方面，解决了现有用于重金属离子处理的树枝状聚酰胺胺制备方法复杂，反应时间长，能耗高的问题，具有反应条件温和，反应时间短，操作简单，便于产品的后续工业化和规模化生产的特点。

技术领域

本发明属于含重金属的工业水处理技术领域，尤其涉及一种超支化聚酰胺胺、其制备方法及其在重金属离子处理方面的应用。

背景技术

随着工业的快速发展，重金属对水资源的污染越来越严重，且重金属离子具有累积性和非生物降解性等特点，对生态系统和人类健康造成极大危害，所以对水资源中重金属离子的去除已成为一个全球性的问题。目前，处理含有各种重金属离子废水的技术主要有离子交换法、膜分离法、吸附法、化学沉淀法等。其中离子交换法投资大、工艺复杂；膜分离法成本高，会产生膜污染；吸附法条件严格，仅适用于低浓度废水，同时还存在吸附剂的再生等问题；常规化学沉淀法成本较低、操作简单、应用较广，但难以满足日益严格的排放标准，在实际处理过程中需要与膜处理、离子交换等工艺联用进行深度处理，增加处理成本，难以普遍应用。

中国专利CN203864654A公开了一种二硫代羧酸封端的聚酰胺胺树枝状聚合物，可以作为垃圾焚烧飞灰的稳定剂使用，对垃圾焚烧飞灰中重金属具有高效的稳定作用。但是其所用的树枝状聚酰胺的合成过程复杂，时间冗长，限制了该类型产品的放大工业化生产。

中国专利CN 103506092 A公开了一种负载型聚酰胺-胺型树枝状高分子卷烟烟气重金属吸附剂及其制备方法和应用，并具体公开了聚酰胺-胺型树枝状高分子是通过以乙二胺为核，以乙二胺和丙烯酸甲酯反复进行Micheal加成反应和酯的酰胺化反应形成的聚合物链为枝，制得的高分子化合物。然而，该方案得到的产物树枝状结构的聚酰胺胺，从其合成方法来看，反应过程复杂，反应时间冗长，实际操作中，需要对产物进行洗涤除去未反应的原料，否则会引起树枝状聚酰胺胺的结构的缺陷(接枝不完全)。

中国专利CN201310526044.3公开了一种树枝状聚酰胺胺与超支化聚酰胺胺复合重金属水处理剂，其反应的特点是在不同温度条件下，进行抽真空得到超支化聚酰胺胺之后与不同代数的树枝状聚酰胺胺进行复配，其超支化聚合物需要在140℃的高温条件下反应5h，其能耗相对较高。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明所要解决的解决的主要问题是克服现有用于重金属离子处理的树枝状聚酰胺胺制备方法复杂，反应时间长，能耗高的问题，提出一种具有反应条件温和，反应时间短，操作简单，便于产品的后续工业化和规模化生产的超支化聚酰胺胺、其制备方法及其在重金属离子处理方面的应用。

为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种超支化聚酰胺胺的制备方法，包括以下步骤：

将脂肪胺溶于溶剂中，混合均匀后，向其中加入柠檬酸酯，在50-80℃下反应3-10h后，抽真空5-10h，得到超支化聚酰胺胺；

所述脂肪胺选自脂肪族二胺或脂肪族多胺；所述溶剂选自醇类溶剂或水。

优选的，所述脂肪胺与所述柠檬酸酯的摩尔比为12:5-12:3。

优选的，所述脂肪胺选自乙二胺。

优选的，所述溶剂选自甲醇、乙醇或者水中的任意一种。

优选的，所述柠檬酸酯选自柠檬酸三甲酯、柠檬酸三乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。