一种两性高分子螯合絮凝剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101585572A
(43)申请公布日2009.11.25

(21)申请号CN200910043653.7

(22)申请日2009.06.09

(71)申请人湖南科技大学
地址411201湖南省湘潭市雨湖区桃源路2号

(72)发明人刘立华曾荣今吴俊肖体乐令玉林

(74)专利代理机构湘潭市雨湖区创汇知识产权代理事务所

代理人左祝安

(51)Int.CI
C02F1/56

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
一种两性高分子螯合絮凝剂及其制
备方法

(57)摘要
本发明涉及用于各种重金属废水处
理的两性高分子螯合絮凝剂及其制备方
法。本发明的两性高分子螯合絮凝剂是以
阳离子型二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰
胺共聚物构成基本骨架，与醛类和多胺通

过Mannich反应将多胺连接到高分子链
上，再与二硫化碳在碱性条件下反应制
得。它主要克服了现有高分子螯合剂由于
高分子链的空间位阻和螯合基团不匹配使
部分螯合基团“悬空”造成形成的絮体负电
荷过剩而降低了絮凝沉降性能，以及传统
重金属废水处理方法存在工艺复杂，成本
高，效率低，无法适应大规模重金属废水
处理要求等缺陷。本发明广泛应用于各类
重金属废水处理，尤其适合除去工业废
水、生活污水中重金属离子。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1、一种两性高分子螯合絮凝剂，它以阳离子型二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺

共聚物构成基本骨架，与醛类和多胺通过Mannich反应将多胺连接到高分子链上，
再与二硫化碳在碱性条件下反应制得，其主要成分的结构式如下：

<br></Image><br>其中n∶m＝(0.05～0.45)∶1，x为1～4。<br><br>2、根据权利
要求1所述的一种两性高分子螯合絮凝剂，其特征在于主要成分外还包含辅助成分

硫化物和碱，外观为黄色至橙黄色的透明或半透明液体。<br><br>3、制备一种两
性高分子螯合絮凝剂的方法，其特征在于制备工艺流程与具体操作步骤为：<br>(1)
按二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)的摩尔比为0.05～0.45∶1，
分别将提纯的单体DMDAAC和AM加入到反应器中，加入去离子水溶解配成质量
百分浓度为10～20％的溶液；<br>(2)在步骤(1)溶液中通N<Sub>2</Sub>驱氧
30min，升温至50～60℃，按单体质量的0.8～2.0％加入水溶性引发剂，反应2～
5h，得无色或淡黄色粘稠液体，即得DMDAAC与AM的共聚物P(DMDAAC-AM)；
<br>(3)在步骤(2)无色或淡黄色粘稠液体中加入去离子水配成质量百分浓度为5～
10％的溶液，用碱调节pH值至10.0～10.5；<br>(4)在步骤(3)溶液中按AM、甲醛
和多胺的摩尔比为1.0∶0.8～1.1∶1.0～1.2，先加入甲醛在45～55℃下反应20～

30min，再加入多胺反应2～6h；<br>(5)将步骤(4)溶液降至室温，按多胺分子中N
原子、碱和二硫化碳的摩尔比为1.0∶0.5～1.5∶0.5～1.1，先加入碱，再滴加二硫

化碳，在室温下反应3～4h，升温到50～60℃，反应2～6h，即得产物两性高分子
螯合絮凝剂。<br><br>4、根据权利要求3所述的制备一种两性高分子螯合絮凝剂
的方法，其特征在于步骤(2)所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸盐与还

原剂组成的氧化一还原引发剂。<br><br>5、根据权利要求3所述的制备一种两性
高分子螯合絮凝剂的方法，其特征在于步骤(2)所述的共聚物P(DMDAAC-AM)的
特性粘数为50～500mL/g，阳离子度为4.5～30mol％。<br><br>6、根据权利要求
3所述的制备一种两性高分子螯合絮凝剂的方法，其特征在于步骤(3)所述调节pH
值的碱为NaOH、KOH、Na<Sub>2</Sub>CO<Sub>3</Sub>、
K<Sub>2</Sub>CO<Sub>3</Sub>或磷酸钠缓冲溶液；反应时所加的碱为NaOH、
KOH、Na<Sub>2</Sub>CO<Sub>3</Sub>和K<Sub>2</Sub>CO<Sub>3</Sub>。
<br><br>7、根据权利要求3所述的制备一种两性高分子螯合絮凝剂的的方法，其
特征在于步骤(4)所述的甲醛为甲醛溶液或三聚甲醛。<br><br>8、根据权利要求3
所述的制备一种两性高分子螯合絮凝剂的方法，其特征在于步骤(4)所述的多胺为
乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或两种或两种以上的混合

物。<br><br>

说明书

技术领域

本发明涉及一