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专利号: 2022107729498
申请人: 四川农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2025-11-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种亲疏水性可转换絮凝剂,其特征在于,具有规则结构的异丙基丙烯酰胺短链基团。

2.根据权利要求1所述亲疏水性可转换絮凝剂,其特征在于,采用如下制备方法获得:

1)活性聚异丙基丙烯酰胺温控短链制备:常温条件下,取0.79 2.18g异丙基丙烯酰胺~溶解于20 mL浓度为0.1 mol/L的无水柠檬酸中,待全部溶解后,在搅拌条件下缓慢滴入3~

7mL质量分数为2%的过硫酸钾溶液和0.1 0.3g链转移剂甲基丙烯酸羟乙酯,充分搅拌后向~混合液中充入高纯氮气15 20 min除氧,并置于恒温水浴锅中,待其充分反应后取出冷却至~室温,得到活性聚异丙基丙烯酰胺;

2)衣康酸酐酰胺化改性瓜尔胶:在40℃恒温搅拌条件下,将0.5 g瓜尔胶溶胀于20 mL 

0.1 mol/L柠檬酸中,充分溶胀后滴入4 mL 浓度为0.05 mol/L的衣康酸酐溶液和2 mL质量分数为2%的过硫酸钾溶液,在氮气氛围下,采用冷凝回流法在40 50℃下搅拌反应30 50 ~ ~min;

3)活性温控短链与酰化瓜尔胶的组装:取步骤1)合成的活性聚异丙基丙烯酰胺溶解于柠檬酸中,通过分液漏斗将其滴加入步骤2)的反应装置中,在氮气氛围下,采用冷凝回流法在70 80℃下搅拌反应3 5 h,反应结束后冷却静置5 h;

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4)亲疏水温控改性瓜尔胶接枝阳离子聚丙烯酰胺:将步骤3)反应完全后的混合液从冷凝回流装置中取出,并在磁力搅拌条件下滴加入3 mL质量分数为2%的表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶液;待充分混合后,滴入5 10 mL质量分数为2%的过硫酸钾溶液、1.5 2.5 g丙烯~ ~酰胺、0.5 0.83 g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵形成的混合溶液;在高纯氮气氛围下搅拌混~合至均匀,并使用保鲜膜快速密闭反应装置;将密闭后的反应装置置于微波引发器中,采用微波快速引发方式合成温控亲疏水性转换的瓜尔胶和阳离子聚丙烯酰胺接枝共聚物;

5)纯化:采用无水乙醇和去离子水提纯步骤4)所得接枝共聚物,将该共聚物粗品用无水乙醇浸泡并静置12h,取出浸泡液,用去离子水冲洗3次后使用无水乙醇对浸泡液进行索氏抽提12h,后置于50 70℃温度下烘干48 h,即可得亲疏水性可转换絮凝剂。

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3.根据权利要求2所述亲疏水性可转换絮凝剂,其特征在于,所述步骤1)中常温条件为

20℃,高纯氮气纯度为99.5%;水浴加热温度为60 80℃,反应时间为3 4小时。

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4.根据权利要求2所述亲疏水性可转换絮凝剂,其特征在于,所述步骤3)中聚异丙基丙烯酰胺滴加速率为5 mL/min。

5.根据权利要求2所述亲疏水性可转换絮凝剂,其特征在于,所述步骤4)中丙烯酰胺:丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵质量比为3:1。

6.根据权利要求2所述亲疏水性可转换絮凝剂,其特征在于,所述步骤4)中搅拌并通入高纯氮气时间为20 min。

7.根据权利要求2所述亲疏水性可转换絮凝剂,其特征在于,所述步骤4)中微波引发器功率为300 W, 反应时间为10 min。

8.根据权利要求2所述亲疏水性可转换絮凝剂,其特征在于,所述步骤5)中无水乙醇的纯度为99.5%,去离子水电导率≦18.65 μS/cm。

9.一种亲疏水性可转换絮凝剂的应用,其特征在于,采用如权利要求1‑8所述任一亲疏水性可转换絮凝剂,用于对水环境中微塑料颗粒污染物的去除。

10.根据权利要求9所述亲疏水性可转换絮凝剂的应用,其特征在于,采用本发明高分子絮凝剂净化含聚乙烯微塑料的污染水样,污染水样温度控制为20℃和35℃,投加量为3 8 ~‑1 ‑1

mg/L,絮凝搅拌程序为G值165 s  2 min,9 s  5 min,静置时间为10 20 min,取液面以下~

3 5 cm处清液进行检测分析。

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