[发明专利]一种含有超长链结构的木质素基两性聚合物及其制法和应用

说明书

本发明提供一种含有超长链结构的木质素基两性聚合物及其制法与应用。所述聚合物具有一个中心酶解木质素网络，以及如下式I所示结构单元A和式II所示结构单元B的接枝支链：所述聚合物通过在引发剂存在下，将酶解木质素、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和油酸进行接枝共聚反应而得到。所述聚合物用作絮凝剂对原油污水的脱油絮凝效果好，且对环境友好。

技术领域

本发明涉及絮凝剂领域，具体地说，是涉及一种含有超长链疏水基团结构的木质素基两性聚合物及其制法与应用，所述聚合物可以用作两性絮凝剂。

背景技术

随着环境友好型社会的建设，环境问题需要有效解决，同时要避免二次污染的发生，因此在处理环境问题时需要探究应用环保、可持续发展的方案。絮凝处理是废水处理、污泥脱水、矿物分离和蛋白质回收等方面最广泛、有效处理的技术之一。

传统的无机絮凝剂因其低成本、易于使用的特点在絮凝处理中应用，但是因其絮凝效果差和其在金属废液中的残留浓度高而在废水处理中受到限制。有机絮凝剂因其在较低浓度的废水处理中的显著的絮凝能力被广泛使用，但是因其难以生物降解和会在水中残留，对环境和人类健康是一种危害。天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂、无机絮凝剂相比，具有分子量分布广，活性基团点多，结构多样化等特点；而且天然有机高分子原料来源丰富，价格低廉，尤其突出的是，它投入量小，安全无毒，可以完全生物降解，具有良好的“环境可接受性”。

木质素是一种量大、可再生的有机资源，具有吸附性、粘结性、流变性和胶体性等物理特性，同时也有芳香族特征，分子中含有甲氧基、羧基、羟基、羰基等官能团，可发生烷基化、酯化和酰化等反应进行改性，是环境友好型絮凝剂材料。

两性木质素絮凝剂含正、负两种电荷基团，它兼有阴阳两种离子型絮凝剂的特性，综合性能优于阳离子型絮凝剂。

发明内容

为了解决以上现有技术中存在的传统絮凝剂难以生物降解的问题，本发明提供一类含有超长链疏水结构的木质素基两性聚合物。该聚合物由酶解木质素、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和超长链表活剂油酸通过一步法接枝共聚得到，制得的絮凝剂对原油污水的脱油絮凝效果好。

本发明目的之一为提供一种含有超长链结构的木质素基两性聚合物，所述聚合物具有一个中心酶解木质素网络，以及包括如下式I所示结构单元A和式II所示结构单元B的接枝支链：

其中酶解木质素占所述两性聚合物的含量优选为45～75wt％，更优选为50～70wt％；

结构单元A占所述两性聚合物的含量优选为20～50wt％，更优选为25～45wt％；

结构单元B占所述两性聚合物的含量优选为≤5wt％且不为0，更优选为3～5wt％。

所述聚合物由酶解木质素、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和超长链表面活性剂油酸通过一步法接枝共聚得到。

本发明目的之二为提供所述含有超长链结构的木质素基两性聚合物的制备方法，包括在引发剂存在下，将酶解木质素、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和油酸进行接枝共聚反应。

其中，酶解木质素、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、油酸的结构式分别如下式(III)、(IV)、(V)所示：

其中，所述引发剂为包括氯化钙/双氧水引发体系与氧化还原引发剂的复合引发体系。

所述氧化还原引发剂优选为过氧化苯甲酰，或者过氧化苯甲酰和二甲基苯胺的混合物。

在上述技术方案的基础上，以酶解木质素、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、油酸的总重量100份为计，

所述酶解木质素的重量份数优选为45～75份，更优选为50～70份；