申请日2018.05.09
公开(公告)日2018.09.21
IPC分类号C08F220/56; C08F218/08; C08F220/08; C08F212/14; C08F220/34; C02F1/56; C02F101/20
摘要
本发明一种多元共聚物、其制备方法及其在废水处理中的应用。其包括，预混：以质量分数计，将10～30份的烯基琥珀酸酐、10～30份的乙烯基苄基三甲基氯化铵、10～30份的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯加水混合;反应：通入惰性气体，回流保护，加入10～30份的所述醋酸乙烯酯、10～30份的丙烯酰胺，加热、加入引发剂进行反应。本发明的工艺简单成熟，生产成本低廉，安全无毒，绿色环保，且操作易于控制。相对于目前常见的高分子絮凝剂净水效果有较大的提高，且其功能丰富，可以一剂多用。本发明具有产品稳定性好、适用范围广、水处理功能丰富、吸附架桥能力强、投药量少、泥饼扎实、形成的絮体易分离等显著优点。
翻译权利要求书
1.一种多元共聚物的制备方法，其特征在于：包括，
预混：以质量分数计，将10～30份的烯基琥珀酸酐、10～30份的乙烯基苄基三甲基氯化铵、10～30份的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯加水混合;
反应：通入惰性气体，回流保护，加入10～30份的所述醋酸乙烯酯、10～30份的丙烯酰胺，加热、加入引发剂进行反应。
2.如权利要求1所述的多元共聚物的制备方法，其特征在于：所述加水混合，包括加入所述烯基琥珀酸酐、乙烯基苄基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯十倍重量的水混合。
3.如权利要求1或2所述的多元共聚物的制备方法，其特征在于：所述通入惰性气体，回流保护，包括通入氮气，蛇形冷凝管回流保护，通过氮气20min后，加入所述醋酸乙烯酯、丙烯酰胺。
4.如权利要求1或2所述的多元共聚物的制备方法，其特征在于：所述加热、加入引发剂进行反应，包括将0.1～1.0重量份的过硫酸钾，溶于20mL水中，加热待温度达到50～80℃时，缓慢滴加，滴加时间为1h;将0.1～1.0重量份的偶氮二异丁基脒盐酸盐引发剂，溶于20mL水中，缓慢滴加，滴加时间为1h。
5.如权利要求1或2所述的多元共聚物的制备方法，其特征在于：所述进行反应，包括，保持反应温度为50～80℃，反应时间为14～22h，并进行搅拌，搅拌转速为100～300rpm，pH值控制在3.0～10.0之间。
6.如权利要求1或2所述的多元共聚物的制备方法，其特征在于：以质量份数计，所述醋酸乙烯酯：丙烯酰胺：烯基琥珀酸酐：乙烯基苄基三甲基氯化铵：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯=20：30：30：10：10。
7.如权利要求1或2所述的多元共聚物的制备方法，其特征在于：还包括，
透析：将反应后的溶液静置冷却至室温，用截留分子量为8000～14000的透析袋中渗析3～4天;
干燥：将渗析后的反应液放入冷冻干燥机，冷冻干燥48～72h，得到固体粉末状的五元共聚物。
8.一种多元共聚物，其特征在于：包括醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、烯基琥珀酸酐、乙烯基苄基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，其中，以质量份数计，所述醋酸乙烯酯：丙烯酰胺：烯基琥珀酸酐：乙烯基苄基三甲基氯化铵：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯=10～30：10～30：10～30：10～30：10～30。
9.如权利要求1所述的多元共聚物，其特征在于：以质量份数计，所述醋酸乙烯酯：丙烯酰胺：烯基琥珀酸酐：乙烯基苄基三甲基氯化铵：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯=20：30：30：10：10。
10.权利要求1～9任一所述的多元共聚物在废水处理中的应用。
说明书
一种多元共聚物、其制备方法及其在废水处理中的应用
技术领域
本发明属于水处理剂技术领域，具体涉及一种多元共聚物、其制备方法及其在废水处理中的应用。
背景技术
工业废水的成分复杂，性质各异，它们所含有的有机需氧物质、化学毒物、无机固体悬浮物、重金属离子、病原体、植物营养物等均可对环境造成污染。食品、制药、皮革、造纸、纺织、印染等行业都是工业废水的主要来源。以印染行业为例，印染废水中的污染物大多是难降解的染料、助剂以及有毒有害的重金属离子、甲醛、卤化物等。如果不经处理直接排入水体时，会迅速导致水生动植物病变甚至死亡。同时，废水中含有的大量有毒、致癌和致突变物质严重危害水体的生态环境及人类的健康。
水处理剂是一类用于水处理行业的化学药剂的总称，广泛用于石油、化工、冶金、交通、轻工、纺织等工业部门。水处理剂包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂、清洗剂、净化剂等。其主要用于除去水中悬浮固体和有毒物质，控制水垢、污泥的形成，减少对水接触材料的腐蚀，除臭杀菌，脱色，软化，稳定水质。
絮凝剂是很常用的一种水处理剂。它主要是利用电荷中和理论，将带有正(负)电的基团和水中带有负(正)电的胶体颗粒相互靠近，降低电势，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。常见絮凝剂分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类，无机絮凝剂用量大，絮凝效果差，有腐蚀性，污泥量较多。有机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。有机高分子絮凝剂分子量大，产品稳定，用量少，受pH值及外界环境影响小，污泥量低，无腐蚀性，速度快，因而在工业领域受到了广泛关注，在销售市场上也显示出越来越明显的优势。聚丙烯酰胺(PAM)系列就是其重要的代表产品，其分子中含有大量的酰胺基(-CONH2)，可以通过分子链中特有-CONH2官能团与悬浮物发生吸附架桥作用。但是其对废水中的重金属离子的处理效果不明显，效果单一。
因此，如何制备一种稳定性好、适用范围广、吸附架桥能力强、投药量少、絮体易分离等优点的水处理剂是现有技术有待解决的技术问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
作为本发明其中一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种多元共聚物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种多元共聚物的制备方法，其包括，
预混：以质量分数计，将10～30份的烯基琥珀酸酐、10～30份的乙烯基苄基三甲基氯化铵、10～30份的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯加水混合;
反应：通入惰性气体，回流保护，加入10～30份的所述醋酸乙烯酯、10～30份的丙烯酰胺，加热、加入引发剂进行反应。
作为本发明所述的多元共聚物的制备方法的一种优选方案：所述加水混合，包括加入所述烯基琥珀酸酐、乙烯基苄基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯十倍重量的水混合。
作为本发明所述的多元共聚物的制备方法的一种优选方案：所述通入惰性气体，回流保护，包括通入氮气，蛇形冷凝管回流保护，通过氮气20min后，加入所述醋酸乙烯酯、丙烯酰胺。
作为本发明所述的多元共聚物的制备方法的一种优选方案：所述加热、加入引发剂进行反应，包括将0.1～1.0重量份的过硫酸钾，溶于20mL水中，加热待温度达到50～80℃时，缓慢滴加，滴加时间为1h;将0.1～1.0重量份的偶氮二异丁基脒盐酸盐引发剂，溶于20mL水中，缓慢滴加，滴加时间为1h。
作为本发明所述的多元共聚物的制备方法的一种优选方案：所述进行反应，包括，保持反应温度为50～80℃，反应时间为14～22h，并进行搅拌，搅拌转速为100～300rpm，pH值控制在3.0～10.0之间。
作为本发明所述的多元共聚物的制备方法的一种优选方案：以质量份数计，所述醋酸乙烯酯：丙烯酰胺：烯基琥珀酸酐：乙烯基苄基三甲基氯化铵：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯=20：30：30：10：10。
作为本发明所述的多元共聚物的制备方法的一种优选方案，其还包括，
透析：将反应后的溶液静置冷却至室温，用截留分子量为8000～14000的透析袋中渗析3～4天;
干燥：将渗析后的反应液放入冷冻干燥机，冷冻干燥48～72h，得到固体粉末状的五元共聚物。
作为本发明的另一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种多元共聚物。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种多元共聚物，其包括醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、烯基琥珀酸酐、乙烯基苄基三甲基氯化铵、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，其中，以质量份数计，所述醋酸乙烯酯：丙烯酰胺：烯基琥珀酸酐：乙烯基苄基三甲基氯化铵：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯=10～30：10～30：10～30：10～30：10～30。
作为本发明所述的多元共聚物的一种优选方案：以质量份数计，所述醋酸乙烯酯：丙烯酰胺：烯基琥珀酸酐：乙烯基苄基三甲基氯化铵：甲基丙烯酸二甲氨基乙酯=20：30：30：10：10。
作为本发明的另一个方面，本发明克服现有技术中存在的不足，提供权利要求1～9任一所述的多元共聚物在废水处理中的应用。
本发明的有益效果：本发明制备了一种五元共聚物作为一种高分子水处理剂，其分子结构中含有多种官能团，应用过程中表现出稳定性好、适用范围广、吸附架桥能力强、投药量少、絮体易分离等显著优点。五元共聚物的分子链中因含氨基、羟基等多种配体，可与工业废水中的多种重金属离子发生配位，从而可捕捉固定水中的重金属离子。另外，阳离子单体由于带正电，可以很好的中和废水中的胶体微粒表面的负电荷，使之可以与胶体微粒结合的更为紧密牢固。同时，捕获的重金属离子大幅增加了絮体的比重，从而进一步优化了絮凝效果。