CN101747460B - 一种絮凝-杀菌双效高分子及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种絮凝-杀菌双效高分子及其制备方法。它采用以二烯丙基胺和盐酸为原料先合成二烯丙基胺盐酸盐，再在自由基引发剂作用下聚合成聚二烯丙基胺盐酸盐，然后在水-醇混合溶剂中与由长链烷基二甲基胺和环氧卤丙烷在无水乙醇中制得的环氧长链烷基二甲基卤化铵反应制得絮凝-杀菌双效高分子的技术方案。它克服了现有絮凝剂不具有杀菌能力，而杀菌剂一般缺乏絮凝能力，在应用中絮凝和杀菌工序常需分开进行，残留的絮凝剂易在杀菌工序中与氧化性杀菌剂作用变成有害物质，而杀菌产生的菌垢又不能通过絮凝除去等缺陷。本发明产物能在絮凝工序内实现絮凝、杀菌两种功能，可简化传统水处理工艺，降低成本。适合作原水、各种废水和用水的处理剂。

Description

一种絮凝-杀菌双效高分子及其制备方法

技术领域

本发明涉及水处理剂及其制备方法，尤其是涉及一种絮凝-杀菌双效高分子及其制备方法。

背景技术

水污染的危害一方面来自排放污水中携带的污染物，另一方面是生物性污染。生物性污染是微生物在水中与无机物和有机物的同化作用与异化作用造成水质变坏，并产生沉积物。在工业上，常造成管道堵赛与设备的腐蚀与破坏，降低冷却塔、换热器等设备的效率等；在生活中则会引起疾病。据统计，人类80％的疾病是由水污染造成的，其中微生物污染就是引起疾病的主要杀手。因此，无论是对原水、生活用水还是工业用水的净化处理，通常都包括一般污染物去除和生物性污染消除两个基本环节。常用的处理方法是采用化学混凝方法除去一般污染物，加入杀菌剂消除微生物污染。

在化学混凝(絮凝)法去除一般污染物方面，关键在于絮凝剂的优劣，它决定着最终出水质量、处理费用及后续工序的运行工况。目前应用广泛、效果较好的絮凝剂主要有无机高分子聚合铝系列和聚合铁系列，有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺系列和二烯丙基季铵盐聚合物系列。采用化学混凝法处理水，絮凝剂本身及其在使用过程中产生的毒性必须引起高度重视。以上絮凝剂都存在一些缺点，如聚铝系列存在铝毒、余铝后沉淀和低温除浊能力差等问题；聚合铁存在处理水返黄、对设备腐蚀性强等问题；聚丙烯酰胺系列残余单体有剧毒；而二甲基二烯丙基胺盐酸盐系列聚合物虽然无毒，但存在相对分子质量不高，亲水性强而疏水性不够及结构上的原因，除浊性能不好等缺点。无机絮凝剂与有机高分子絮凝剂比较，还存在用量大、沉渣多、后处理困难等缺点。

在杀菌方面，传统的杀菌剂可分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂两大类。氧化性杀菌剂主要有Cl₂、NaClO、ClO₂、KMnO₄和H₂O₂等；非氧化性杀菌剂主要有氯酚类、季铵盐阳离子活性杀菌剂、有机锡化合物、有机硫化物等。带长链烷基的季铵盐由于杀菌力强、杀菌速度快、产品毒性小、生物降解性好等优点，一直是杀菌剂研究中比较活跃的领域。但长期使用这类季铵盐易使一些微生物产生抗药性，如油田废水常采用杀菌力很强的十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)杀菌，其中危害最大的硫酸盐还原菌(SRB)易产生抗药性，导致杀菌效果降低，成本大大增加。为此，开发了杀菌力更强、毒性更低、水溶性更好的双季铵盐杀菌剂。但这些杀菌剂都是小分子，易残留在水中造成对水体的二次污染。其中氧化性杀菌剂，如Cl₂、NaClO、ClO₂等还存在以下问题：①与环境中的有机物反应生成致癌物，如与水中分子量小于3000的腐殖质发生反应，产生三卤甲烷以及各种致癌、致突变的卤化物，对人体危害极大；②稳定性较差；③用于工业水处理时，对污泥和菌垢的剥离和洗涤作用差。而非氧化性杀菌剂如长链阳离子表面活性剂可克服氧化性杀菌剂①和②两方面的缺点，但在使用过程的毒性、余毒和刺激性还有待解决。为此，人们开发了表面接触消毒技术，一类是将小分子杀菌剂的杀菌功能基团通过共价键连接到高分子上，开发系列新型有机高分子抗菌剂，主要有季铵盐类、季膦盐类、有机锡类、卤代胺类、胍盐类和壳聚糖类；另一类是将杀菌功能基团，如卤素、银离子、抗生素等吸附到比表面积较高的活性炭、沸石、离子交换树脂等固体材料上。如美国专利US 4349646通过带有氯甲基的树脂与叔胺、二叔烷基二胺发生反应制得不同结构的不溶性聚季铵型杀菌剂；美国专利US 4826924用含有氯甲基的聚苯乙烯或聚苯乙烯-二乙烯苯树脂与带有长链烷基的联吡啶单鎓或双季铵盐反应，制得另一种阳离子聚合物型杀菌剂，对革兰氏阳性、阴性菌都有较好的杀灭作用；中国专利CN1393129A以氯甲基化的聚苯乙烯树脂或苯乙烯与二乙烯苯共聚树脂与脂肪族叔胺反应制备季铵盐型树脂，再与卤间络合阴离子溶液反应，得到聚合物型杀菌剂[P]-CH₂-Q⁺D^-，兼具季铵盐不溶性杀菌剂的长效性和卤间络合阴离子高效、快速和广谱的特点。这类杀菌剂的优点是：①消毒介质固定化，避免了对水体的二次污染；②可回收重复利用。但这种杀毒技术由于固载杀菌基团数量有限，微生物与杀菌剂直接接触的几率有限，决定该技术难以适应大规模水处理杀菌的需要。

在上述传统的水净化处理工艺中，混凝和杀菌两个工序是分开进行的。混凝过程中残留的有机混凝剂易在杀菌工序中与氧化性杀菌剂反应产生有毒物质，而杀菌产生的菌垢又不能被混凝除去，因此，前后两个工序不能兼顾而产生协同增效作用。

发明的内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种絮凝-杀菌双效高分子及其应用，它既具有优良的絮凝性能可作为絮凝剂使用，又具有强杀菌能力可作为杀菌剂使用。这种杀菌絮凝剂既能克服小分子杀菌剂易残留造成二次污染的缺点又能弥补表面接触消毒技术固载杀菌基团数量有限的不足，而且还可以通过杀菌与絮凝的协同作用，大大提高使用效果，从而获得大范围的应用。

本发明的另一目的是提供一种絮凝-杀菌双效高分子的制备方法，该制备方法简单、可靠，反应条件温和，易于控制，收率较高，三废排放少，便于普及推广和实现工业化生产。

为实现上述目的，一种絮凝-杀菌双效高分子，具有式I所示的结构式：

式I

式中X为Cl或Br，m为10～18的整数，n不低于100。

将式I所示结构式的高分子化合物应用作为杀菌絮凝剂。

本发明的絮凝-杀菌双效高分子的方法包括以下操作步骤：

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.1～0.4∶1，先将去离子水加入到反应器中，然后按二烯丙基胺和盐酸的摩尔比为1∶1.0～1.05，控制温度不高于30℃，缓慢滴加4.0～8.0mol/L的盐酸至油相消失；

(2)在50～55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为70～80％，加入络合剂EDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧20～40min，然后在50～60℃下滴加单体质量0.5～1.0％的水溶性自由基引发剂，反应3～5h，补充单体质量0.1～0.2％的引发剂，升温至60～70℃反应1～2h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐。

(4)按环氧卤丙烷和长链烷基二甲基胺的摩尔比为0.95～1∶1，先在反应器中将长链烷基二甲基胺溶解在其体积5～10倍的无水乙醇中，然后在50～60℃下缓慢滴加环氧卤丙烷，反应4～10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧长链烷基二甲基卤化铵。

(5)在反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)所得环氧长链烷基二甲基卤化铵按摩尔比1∶1.0～1.05溶解在水-醇混合溶剂中，控制在80～85℃下搅拌12～24h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在50～60℃下真空干燥至恒重，得产物絮凝-杀菌双效高分子。

为实现上述另一目的的进一步措施：

所述的二烯丙基胺为工业级产品，使用前进行蒸馏，收集109～112℃馏分。

所述络合剂EDTA为分析纯，用量为二烯丙基胺盐酸盐单体质量的0.01～0.15％。

所述水溶性自由基引发剂为过硫酸盐或水溶性偶氮类引发剂，如过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐等。所得聚二烯丙基胺盐酸盐的特性粘数为0.5～1.0dL/g。

所述环氧卤丙烷为环氧氯丙烷或环氧溴丙烷。

所述长链烷基二甲基胺为(CH₃)₂N C_mH_2m+1，m为10～18。

所述水-醇混合溶剂中的醇为乙醇或异丙醇，水与醇的体积比为：1～3∶1。

所述盐酸为分析纯盐酸。

本发明一种絮凝-杀菌双效高分子，它采用以二烯丙基胺和盐酸为原料制备二烯丙基胺盐酸盐，经减压蒸馏除去未反应物及溶剂水，然后在水溶性自由基引发剂作用下制备聚二烯丙基胺盐酸盐，再在水-醇混合溶剂中与在无水乙醇中由环氧卤丙烷和长链烷基二甲基胺反应得到的环氧长链烷基二甲基卤化铵反应制备一种兼具优良杀菌性能的高分子絮凝剂的技术方案；它克服了现有高分子絮凝剂一般不具备杀菌性能，杀菌剂一般不具有絮凝性能，从而导致絮凝与杀菌两道工序常常分开，前后工序不能兼顾等缺陷。

本发明相比现有技术所具有的有益效果：

(I)本发明针对现有高分子絮凝剂一般不具备杀菌性能，杀菌剂一般不具有絮凝性能，从而导致絮凝与杀菌两道工序常常分开，前后工序不能兼顾等缺陷，将杀菌与絮凝活性基团拼合到一个高分子内，使它兼具絮凝和杀菌两种功能，可以在混凝一个工序内实现除污与杀菌两种作用。

(II)本发明产物是在高分子链上接上强杀菌基团，每个高分子链节上具有1～2个正电荷，比目前常用的阳离子高分子，如聚二甲基二烯丙基氯化铵和阳离子聚丙烯酰胺等，具有更高的电荷密度，因而具有更强的电中和能力；同时由于引入带长链烷基的杀菌基团，可改善絮凝剂分子的表面活性，增强絮凝剂与污染物的相互作用，因此本发明产物具有更强的絮凝性能。而且由于杀菌基团在絮凝剂分子上，易进入絮体中而分离，克服了小分子杀菌剂残留造成二次污染的问题。因此，使用本发明产物能使絮凝与杀菌同时进行，产生协同增效作用，如通过高分子的絮凝作用可有效地将微生物浓集在沉渣里，对微生物进行集中杀灭；同时由于杀菌基团浓度高，杀菌效果好，又可节约用量。

(III)本发明产物具有良好的水溶性，杀菌基团能象小分子一样以分子形式与微生物作用，提高接触几率，适应于大规模的杀菌处理。由于杀菌和絮凝可在同一工序中进行，良好的絮凝效果使有机物残留非常少，而杀菌产生的菌垢又能被混凝除去，克服除污与杀菌分开造成前后不能兼顾的缺点。因此，采用本发明产物处理水，可以简化现有的水处理工艺，简化操作，降低水处理的成本。这些优点扩大了其作为水处理剂的应用范围。

(IV)制备工艺简单，条件温和，操作、控制容易，收率高、原料利用率高，三废排放少，工艺过程环保，便于普及推广和实现工业化。

本发明产物适合作原水、生活用水、工业用水和废水处理剂。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。实施例中所用原料均为市场上直接购买的工业产品。

附图说明

图1为本发明产物的制备工艺流程图。

图2为本发明产物A的FT-IR谱图。

图3为本发明产物A的¹H-NMR谱图。

具体实施方式

结合附图，本发明产物结构式如下：

式中X为Cl或Br，m为10～18的整数，n不低于100。

本发明的机理是：

A、本发明产物絮凝-杀菌双效高分子是在聚二烯丙基胺盐酸盐的高分子链上接上长链季铵基团，每个链节上有1～2个正电荷，所以正电荷密度高；而长链季铵基团的引入不仅赋予了分子以杀菌能力，同时也利于改善絮凝剂分子与污染物特别是有机污染物的相互作用，因此，能明显提高其絮凝效果。杀菌基团连在高分子链上，能捕获微生物并随絮凝过程进入絮体中对微生物进行集中杀灭，由于杀菌基团密集，提高了杀菌效果，也可降低用量，而自身也通过絮凝而分离，克服残留问题。因此，絮凝和杀菌能协同作用，互相促进，提高杀菌和絮凝两种效果；并且絮凝和杀菌在同一工序中进行，可简化传统的水处理工艺，降低成本。

B、本发明采用直接将二烯丙基胺与盐酸中和制备二烯丙基胺盐酸盐，不仅工艺简单，操作方便，而且收率高。以无水乙醇为溶剂，将长链烷基二甲基胺与环氧卤丙烷先合成环氧长链烷基二甲基卤化铵，再在水-醇混合体系中与聚二烯丙基胺盐酸盐反应合成絮凝-杀菌双效高分子，可克服先将环氧长链烷基二甲基卤化铵与二烯丙基胺反应制备二烯丙基季铵盐单体再聚合带来的副反应，以及二烯丙基季铵盐由于分子太大聚合活性降低等问题；同时在合成环氧长链烷基二甲基卤化铵时，所用原料的纯度可以降低而不影响聚合反应，因此，还可降低成本。

以下实施例中，实施例1～10为制备絮凝-杀菌双效高分子的实施例，其中聚二烯丙基胺盐酸盐的特性粘数测定条件为：1mol/LNaCl溶液，30℃；实施例11为本发明产物对硅藻土悬浊液除浊的应用实例，实施例12为本发明产物对大肠杆菌杀菌的应用实例，实施例13为本发明产物对生活污水处理的应用实例。

实施例1

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.3∶1，先将15mL去离子水和50mL二烯丙基胺加入到250mL带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加6.0mol/L盐酸67mL，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为72.5％，加入43mgEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在55℃下缓慢滴加含375.8mg过硫酸铵的溶液7.5mL，反应4h，补加含81mg过硫酸铵的溶液1.6mL，升温至65℃反应1.5h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.84dL/g，转化率为91.5％；

(4)按环氧氯丙烷和十二烷基二甲基胺的摩尔比为0.98∶1，在1500mL带机械搅拌的反应器中先将116mL十二烷基二甲基胺溶解在900mL无水乙醇中，然后在55℃下缓慢滴加32mL环氧氯丙烷，反应8h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十二烷基二甲基氯化铵；

(5)在1500mL带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)环氧十二烷基二甲基氯化铵按摩尔比1∶1.02溶解在1000mL体积比为2∶1的水-乙醇混合溶剂中，控制在85℃下搅拌16h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为89.7％，得絮凝-杀菌双效高分子样品A。

样品A的IR谱采用KBr压片，在Spectrum One(B)FTIR红外光谱仪(美国PE公司)测定，结果见附图2。其中波数(cm^-1)为3379.84强而宽的峰为分子-OH的伸缩振动峰，波数为2975.12、2922.84、2849.61的峰分别为CH₃-、-CH₂-的不对称和对称伸缩振动峰，1643.17为叔胺盐N⁺-H的弯曲振动峰，波数为1461.25、1420.16和1377.52的峰分别为CH₃-、-CH₂-的剪式振动和面内、面外弯曲振动峰；波数为1244.18和1209.30的峰为C-N的伸缩振动峰，波数为1153.17和992.25的峰为C-O伸缩振动峰，波数为723.26的峰为C数≥4的长碳链上-CH₂-的摇摆振动峰，表明高分子链已接上十二烷基二甲基胺。

样品A的¹H-NMR谱以D₂O为溶剂，在AVANCEII超导核磁共振波谱仪(德国Bruker公司，500MHz)上测定，结果见附图3。其中δ＝4.678是溶剂的特征吸收峰，δ＝0.688～0.736的三重峰是-(CH₂)₁₁CH ₃的特征峰，δ＝1.143～1.224的强峰为十二烷基中的-CH ₂-对应的吸收峰，δ＝1.569的宽峰为主链中-CH ₂-的吸收峰，δ＝1.715～1.742为主链中-CH-的吸收峰，δ＝2.715为-OH的吸收峰，δ＝3.050～3.134为N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺的吸收峰，δ＝3.079的单峰为N⁺-CH ₃的吸收峰，δ＝3.294～3.309为N⁺-CH ₂-CH的吸收峰，δ＝3.505～3.519双峰为N⁺-CH ₂-CH(OH)-的吸收峰，δ＝3.569～3.606的三重峰为N⁺-CH ₂-C₁₁H₂₃的吸收峰，δ＝3.987～4.016为N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂的吸收峰。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物A。

实施例2

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.1∶1，先将5mL去离子水和50mL二烯丙基胺加入到250mL带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加4.0mol/L盐酸101mL，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在50℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为70％，加入5.3mgEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在50℃下缓慢滴加含478.5mg过硫酸铵的溶液10mL，反应5h，补加含53mg过硫酸铵的溶液1mL，升温至65℃反应1h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.67dL/g，转化率为83.5％；

(4)按环氧氯丙烷和癸基二甲基胺的摩尔比为0.95∶1，在1500mL带机械搅拌的反应器中先将108mL癸基二甲基胺溶解在670mL无水乙醇中，然后在60℃下缓慢滴加32mL环氧氯丙烷，反应4h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧癸基二甲基氯化铵；

(5)在1500mL带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)所得环氧癸基二甲基氯化铵按摩尔比1∶1溶解在1000mL体积比为3∶1的水-乙醇混合溶剂中，控制在80℃下搅拌18h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为87.5％，得絮凝-杀菌双效高分子样品B。

样品B的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3399.13、2978.33、2931.54、2825.37、1641.28、1467.53、1413.21、1378.15、1257.28、1217.36、1141.21、994.33、725.62，在波数为725.62cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上癸基二甲基胺。

样品B的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.674～0.727(t，-(CH₂)₉CH ₃)，1.155～1.236(癸基中的-CH ₂-)，1.554(主链中-CH ₂-)，1.725～1.751(主链中-CH-)，2.735(s，-OH)，3.059～3.143(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.057(s，N⁺-CH ₃)，3.313～3.330(N⁺-CH ₂-CH)，3.495～3.507(d，N⁺-CH ₂-CH(OH))，3.669～3.697(t，N⁺-CH ₂-C₉H₁₉)，3.993～4.024(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物B。

实施例3

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.2∶1，先将10mL去离子水和50mL二烯丙基胺加入到250mL带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加7.0mol/L盐酸57.5mL，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为78.2％，加入53.5mgEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在55℃下缓慢滴加含534.4mg过硫酸铵的溶液11mL，反应3h，补加含64mg过硫酸铵的溶液1.3mL，升温至60℃反应2h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.77dL/g，转化率为87.7％；

(4)按环氧氯丙烷和十二烷基二甲基胺与十四烷基二甲基胺混合胺的摩尔比为1∶1，在1500mL带机械搅拌的反应器中先将120mL混合胺溶解在900mL无水乙醇中，然后在55℃下缓慢滴加32mL环氧氯丙烷，反应6h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十二烷基二甲基氯化铵/环氧十四烷基二甲基氯化铵；

(5)在1500mL带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)所得环氧十二烷基二甲基氯化铵/环氧十四烷基二甲基氯化铵按摩尔比1∶1.05溶解在1000mL体积比为1∶1的水-乙醇混合溶剂中，控制在85℃下搅拌12h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为85.1％，得絮凝-杀菌双效高分子样品C。

样品C的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3403.32、2973.52、2935.24、2839.73、1639.53、1473.42、1422.12、1381.37、1325.43、1261.74、1209.59、1147.49、1059.21、987.35、721.54，在波数为721.54cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上十二烷基二甲基胺和十四烷基二甲基胺。

样品C的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.686～0.740(t，-(CH₂)₁₁CH ₃、-(CH₂)₁₃CH ₃)，1.191～1.273(十二烷基和十四烷基中的-CH ₂-)，1.534(主链中-CH ₂-)，1.745～1.773(主链中-CH-)，2.743(s，-OH)，3.083～3.167(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.065(s，N⁺-CH ₃)，3.303～3.321(N⁺-CH ₂-CH)，3.512～3.524(d，N⁺-CH ₂-CH(OH))，3.656～3.682(t，N⁺-CH ₂-C₁₁H₂₃，N⁺-CH ₂-C₁₃H₂₇)，4.015～4.046(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物C。

实施例4

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.4∶1，先将20mL去离子水和50mL二烯丙基胺加入到250mL带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加8.0mol/L盐酸50.3mL，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为79.5％，加入26.7mgEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧40min，然后在55℃下缓慢滴加含267.2mg过硫酸铵的溶液5.3mL，反应3h，补加含80mg过硫酸铵的溶液1.6mL，升温至65℃反应1.5h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.89dL/g，转化率为93.2％；

(4)按环氧氯丙烷和十六烷基二甲基胺的摩尔比为1∶1，在2000mL带机械搅拌的反应器中先将140mL烷基二甲基胺溶解在1200mL无水乙醇中，然后在58℃下缓慢滴加32mL环氧氯丙烷，反应10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十六烷基二甲基氯化铵；

(5)在1500mL带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)所得环氧十六烷基二甲基氯化铵按摩尔比1∶1溶解在1000mL体积比为2∶1的水-乙醇混合溶剂中，控制在85℃下搅拌20h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为90.3％，得絮凝-杀菌双效高分子样品D。

样品D的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3374.35、2977.21、2935.11、2829.65、1645.32、1465.35、1409.21、1376.34、1325.75、1271.46、1239.37、1131.54、1023.24、983.44、720.55，在波数为720.55cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上十六烷基二甲基胺。

样品D的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.653～0.706(t，-(CH₂)₁₅CH ₃)，1.123～1.204(十六烷基中的-CH ₂-)，1.581(主链中-CH ₂-)，1.742～1.768(主链中-CH-)，2.731(s，-OH)，3.046～3.131(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.079(s，N⁺-CH ₃)，3.303～3.319(N⁺-CH ₂-CH)，3.507～3.520(d，N⁺-CH ₂-CH(OH))，3.677～3.706(t，N⁺-CH ₂-C₁₅H₃₁)，3.981～4.013(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物D。

实施例5

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.3∶1，先将15mL去离子水和50mL二烯丙基胺加入到250mL带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加6.0mol/L盐酸68mL，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在50℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为71.5％，加入37.4mgEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在55℃下缓慢滴加含427.1mg过硫酸铵的溶液10mL，反应5h，补加含53.4mg过硫酸铵的溶液1mL，升温至65℃反应1h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.85dL/g，转化率为89.2％；

(4)按环氧氯丙烷和十八烷基二甲基胺的摩尔比为1∶1，在1500mL带机械搅拌的反应器中先将149mL十八烷基二甲基胺溶解在925mL无水乙醇中，然后在60℃下缓慢滴加32mL环氧氯丙烷，反应10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十八烷基二甲基氯化铵；

(5)在1500mL带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)所得环氧十八烷基二甲基氯化铵按摩尔比1∶1溶解在1000mL体积比为2∶1的水-乙醇混合溶剂中，控制在85℃下搅拌20h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为91.1％，得絮凝-杀菌双效高分子样品E。

样品E的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3413.54、2981.22、2936.53、2821.31、1640.07、1466.35、1403.38、1381.32、1325.23、1249.34、1207.55、1137.57、1031.22、989.14、720.14，在波数为720.14cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上十八烷基二甲基胺。

样品E的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.653～0.705(t，-(CH₂)₁₇CH ₃)，1.142～1.215(十八烷基中的-CH ₂-)，1.563(主链中-CH ₂-)，1.741～1.767(主链中-CH-)，2.744(s，-OH)，3.045～3.129(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.052(s，N⁺-CH ₃)，3.331～3.349(N⁺-CH ₂-CH)，3.483～3.495(d，N⁺-CH ₂-CH(OH))，3.691～3.719(t，N⁺-CH ₂-C₁₇H₃₅)，4.015～4.043(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物E。

实施例6

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.3∶1，先将15mL去离子水和50mL二烯丙基胺加入到250mL带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加6.0mol/L盐酸68mL，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为79.5％，加入37.4mgEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在55℃下缓慢滴加含427.1mg过硫酸钾的溶液10mL，反应5h，补加含53.4mg过硫酸钾的溶液1.5mL，升温至65℃反应1h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.85dL/g，转化率为93.2％；

(4)按环氧溴丙烷和十二烷基二甲基胺的摩尔比为1∶1，在1500mL带机械搅拌的反应器中先将120mL十二烷基二甲基胺溶解在807mL无水乙醇中，然后在55℃下缓慢滴加34.3mL环氧溴丙烷，反应10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十二烷基二甲基溴化铵；

(5)在1500mL带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)环氧十二烷基二甲基溴化铵按摩尔比0.95∶1溶解在1000mL体积比为3∶1的水-乙醇混合溶剂中，控制在82℃下搅拌14h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为88.3％，得絮凝-杀菌双效高分子样品F。

样品F的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3377.44、2975.84、2929.35、2833.49、1639.25、1462.41、1408.15、1372.55、1269.53、1209.45、1149.01、1053.21、999.76、722.19，在波数为722.19cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上十二烷基二甲基胺。

样品F的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.685～0.739(t，-(CH₂)₁₁CH ₃)，1.165～1.245(十二烷基中的-CH ₂-)，1.543(主链中-CH ₂-)，1.745～1.773(主链中-CH-)，2.756(s，-OH)，3.070～3.155(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.062(s，N⁺-CH ₃)，3.324～3.341(N⁺-CH ₂-CH)，3.483～3.495(d，N⁺-CH ₂-CH(OH))，3.679～3.709(t，N⁺-CH ₂-C₁₁H₂₃)，3.973～4.003(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物F。

实施例7

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.2∶1，先将10mL去离子水和50mL二烯丙基胺加入到250mL带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加5.0mol/L盐酸81.2mL，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为73.5％，加入32mgEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在60℃下缓慢滴加含320mg偶氮二异丁脒盐酸盐的溶液6mL，反应5h，补加含53.4mg偶氮二异丁脒盐酸盐1.5mL，升温至70℃反应1h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.97dL/g，转化率为95.2％；

(4)按环氧溴丙烷和十二烷基二甲基胺/十四烷基二甲基胺的摩尔比为0.98∶1，在1500mL带机械搅拌的反应器中先将120mL混合胺溶解在972mL无水乙醇中，然后在55℃下缓慢滴加34.3mL环氧溴丙烷，反应10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十二烷基二甲基溴化铵和环氧十四烷基二甲基溴化铵；

(5)在1500mL带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)所得环氧十二烷基二甲基和环氧十四烷基二甲基溴化铵按摩尔比1∶1溶解在1000mL体积比为2∶1的水-异丙醇混合溶剂中，控制在85℃下搅拌24h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为85.3％，得絮凝-杀菌双效高分子样品G。

样品G的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3354.58、2976.35、2925.45、2843.55、1644.23、1461.35、1419.21、1374.15、1327.82、1287.44、1227.42、1183.12、1131.65、979.67、724.53，在波数为724.53cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上十二烷基和十四烷基二甲基胺。

样品G的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.667～0.719(t，-(CH₂)₁₁CH ₃，-(CH₂)₁₃CH ₃)，1.165～1.249(十二烷基和十四烷基中的-CH ₂-)，1.557(主链中-CH ₂-)，1.736～1.765(主链中-CH-)，2.727(s，-OH)，3.046～3.131(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.062(s，N⁺-CH ₃)，3.305～3.321(N⁺-CH ₂-CH)，3.483～3.504(d，N⁺-CH ₂-CH(OH))，3.677～3.688(t，N⁺-CH ₂-C₁₁H₂₃，N⁺-CH ₂-C₁₃H₂₇)，4.001～4.015(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物G。

实施例8

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.2∶1，先将10mL去离子水和50mL二烯丙基胺加入到250mL带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加4.0mol/L盐酸101.5mL，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为75.4％，加入26.7mgEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在55℃下缓慢滴加含462.7mg偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐的溶液10mL，反应5h，补加含53.4mg偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐1.5mL，升温至65℃反应1.5h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.94dL/g，转化率为92.7％；

(4)按环氧溴丙烷和十六烷基二甲基胺的摩尔比为1∶1，在2000mL带机械搅拌的反应器中先将140mL十六烷基二甲基胺溶解在1473mL无水乙醇中，然后在55℃下缓慢滴加34.3mL环氧溴丙烷，反应10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十六烷基二甲基溴化铵；

(5)在1500mL带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)环氧十六烷基二甲基溴化铵按摩尔比1∶1溶解在1000mL体积比为2∶1的水-异丙醇混合溶剂中，控制在85℃下搅拌24h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为87.6％，得絮凝-杀菌双效高分子样品H。

样品H的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3381.33、2979.68、2937.19、2834.41、1639.02、1476.52、1417.45、1378.54、1326.33、1275.31、1244.52、1127.44、1033.57、991.56、721.72，在波数为721.72cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上十六烷基二甲基胺。

样品H的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.663～0.719(t，-(CH₂)₁₅CH₃)，1.118～1.196(十六烷基中的-CH ₂-)，1.576(主链中-CH ₂-)，1.751～1.777(主链中-CH-)，2.751(s，-OH)，3.054～3.140(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.087(s，N⁺-CH ₃)，3.313～3.330(N⁺-CH ₂-CH)，3.527～3.541(d，N⁺-CH ₂-CH(OH))，3.679～3.710(t，N⁺-CH ₂-C₁₅H₃₁)，3.971～4.008(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物H。

实施例9

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.2∶1，先将2L去离子水和10L二烯丙基胺加入到50L带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加6.0mol/L盐酸13.4L，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为73.4％，加入7.5gEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在55℃下缓慢滴加含75.2g过硫酸铵的溶液1.5L，反应5h，补加含16.2g过硫酸铵的溶液0.32L，升温至65℃反应1.5h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.79dL/g，转化率为89.3％；

(4)按环氧氯丙烷和十二烷基二甲基胺的摩尔比为0.98∶1，在250L带机械搅拌的反应器中先将23.2L十二烷基二甲基胺溶解在180L无水乙醇中，然后在55℃下缓慢滴加6.4L环氧氯丙烷，反应10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十二烷基二甲基氯化铵；

(5)在250L带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)所得环氧十二烷基二甲基氯化铵按摩尔比1∶1溶解在200L体积比为1∶1的水-乙醇混合溶剂中，控制在80℃下搅拌24h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为85.9％，得絮凝-杀菌双效高分子样品I。

样品I的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3378.43、2984.37、2923.43、2849.33、1643.29、1462.34、1421.51、1375.25、1327.11、1243.24、1211.34、1152.52、1101.42、993.47、722.15，在波数为722.15cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上十二烷基二甲基胺。

样品I的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.681～0.729(t，-(CH₂)₁₁CH ₃)，1.139～1.220(十二烷基中的-CH ₂-)，1.572(主链中-CH ₂-)，1.709～1.736(主链中-CH-)，2.711(s，-OH)，3.037～3.121(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.082(s，N⁺-CH ₃)，3.293～3.307(N⁺-CH ₂-CH)，3.498～3.512(d，N⁺-CH ₂-CH(OH)-)，3.553～3.590(t，N⁺-CH ₂-C₁₁H₂₃)，3.979～4.008(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物I。

实施例10

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.3∶1，先将3L去离子水和10L二烯丙基胺加入到50L带机械搅拌的反应器中，然后缓慢滴加8.0mol/L盐酸10.6L，控制温度不高于30℃，至油相消失；

(2)在55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为75.4％，加入5.34gEDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧30min，然后在55℃下缓慢滴加含70g偶氮二异丁脒盐酸盐溶液1.4L，反应5h，补加含16g偶氮二异丁脒盐酸盐的溶液0.32L，升温至65℃反应1.5h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐，粘度法测定其特性粘数为0.83dL/g，转化率为92.5％；

(4)按环氧氯丙烷和十六烷基二甲基胺的摩尔比为1∶1，在250L带机械搅拌的反应器中先将28L十六烷基二甲基胺溶解在172L无水乙醇中，然后在55℃下缓慢滴加6.34L环氧氯丙烷，反应10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧十六烷基二甲基氯化铵；

(5)在250L带机械搅拌的反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)环氧十六烷基二甲基氯化铵按摩尔比1∶1溶解在200L体积比为2∶1的水-乙醇混合溶剂中，控制在85℃下搅拌18h。减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在60℃下真空干燥至恒重，得淡黄色固体粉末，收率为88.3％，得絮凝-杀菌双效高分子样品J。

样品J的IR谱特征峰数据(cm^-1)：3378.51、2981.32、2932.15、2825.34、1641.23、1467.35、1411.17、1375.79、1325.41、1273.22、1241.41、1130.23、1023.79、983.27、721.46，在波数为721.46cm^-1的峰表明有C数≥4的长碳链，表明高分子链已接上十六烷基二甲基胺。

样品J的¹H-NMR谱(500MHz，D₂O)，δ：4.678(D₂O)，0.659～0.712(t，-(CH₂)₁₅CH₃)，1.135～1.215(十六烷基中的-CH ₂-)，1.586(主链中-CH ₂-)，1.751～1.777(主链中-CH-)，2.737(s，-OH)，3.044～3.129(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH ₂-NH⁺)，3.071(s，N⁺-CH ₃)，3.311～3.326(N⁺-CH ₂-CH)，3.511～3.515(d，N⁺-CH ₂-CH(OH))，3.672～3.702(t，N⁺-CH ₂-C₁₅H₃₁)，3.978～4.011(N⁺-CH₂-CH(OH)-CH₂)。

以上IR谱和¹H-NMR谱表明合成了目标化合物J。

实施例11

以上述合成的样品A～H以及聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)和二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺共聚物[P(DM-AM)]为药剂，其中PDM的特性粘数[η]＝1.57dL/g，P(DM-AM)的[η]＝4.76dL/g，阳离子度CD＝39.2mol％，测定其对硅藻土模拟悬浊液浊度的去除效果。

絮凝试验条件：取原始浊度为200NTU的硅藻土悬浊液于500mL烧杯中，在JJ-4六联搅拌器上加入药剂，在200～210r/min下快搅2min，再在50～60r/min下慢搅7min，静置21min，取液面下2cm处的液体，在WZS-185型高浊度仪(上海精密科学仪器有限公司)上测定浊度，结果见表1。

表1本发明产物对硅藻土悬浊液的除浊效果

实施例12

以上述合成的样品A～H和市售的杀菌剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)为药剂，测定其对大肠杆菌的杀灭效果。

试验方法：按细菌繁殖体悬液的制备方法，将冻干大肠杆菌(E.Coli)活化，取第3代接种于液体培养基上，在30℃摇床培养24h，得细菌总数约为10⁹个/mL的浓菌液，用无菌水将浓菌液稀释100倍，得菌量约10⁷个/mL的模拟含菌水样。在一系列已灭菌的100mL烧杯中分别加入50mL上述含菌水样，置于六联磁力搅拌器上，分别加入杀菌剂，在200r/min下搅拌10min，使药剂分散均匀，然后恒温放置1h，按照GB/T 5750.12-2006中规定的平皿菌落计数法测定各烧杯中的活菌量，计算杀菌率，结果见表2。

表2本发明产物对大肠杆菌的杀菌效果

实施例13

以上述合成的样品A～H、PDM、P(DM-AM)和1227为药剂，测定其对生活污水中大肠杆菌的杀灭效果，以及对浊度和COD的去除效果。

絮凝试验条件：先将生活污水用0.560mm的筛网滤除粗渣，取滤除粗渣的生活污水于500mL烧杯中，在JJ-4六联搅拌器上加入药剂，在200～210r/min下快搅2min，再在50～60r/min下慢搅8min，静置20min，取液面下2cm处的液体，在WZS-185型高浊度仪(上海精密科学仪器有限公司)上测定浊度，在HH-III型COD测定仪(江苏江分电分析仪器有限公司)上测定COD；污水中原始和残存大肠杆菌按照GB/T 5750.12-2006中规定的平皿菌落计数法测定，计算杀菌率。达到最佳处理效果的结果见表3。

表3本发明产物对生活污水的处理效果

实施例11～13的结果表明，合成的絮凝-杀菌双效高分子不仅具有比常用的PDM和P(DM-AM)更强的絮凝能力，而且具有比常用的杀菌剂1227更强的杀菌能力。采用本发明的产物可以在絮凝这一步实现絮凝、杀菌两种功能。

以上仅仅是本发明的较佳实施例，根据本发明的上述构思，本领域的熟练人员还可以对制备工艺条件作出各种修改和变换，类似的这些变换和修改均属于本发明的实质。

Claims (9)

1.一种絮凝-杀菌双效高分子，其特征在于，具有式I所示的结构式：

式I

式I中X为Cl或Br，m为10～18的整数，n不低于100。

2.权利要求1所述的高分子的应用，其特征在于，将式I所示结构式的高分子化合物应用作为杀菌絮凝剂。

3.制备如权利要求1所述的一种絮凝-杀菌双效高分子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按去离子水与二烯丙基胺的体积比为0.1～0.4∶1，先将去离子水加入到反应器中，然后按二烯丙基胺和盐酸的摩尔比为1∶1.0～1.05，控制温度不高于30℃，缓慢滴加4.0～8.0mol/L的盐酸至油相消失；

(2)在50～55℃下，于-0.095MPa下减压蒸馏至无明显馏出液为止，得无色或略带红色的粘稠透明溶液，收集馏出液回用；

(3)在步骤(2)蒸馏所得溶液中加入去离子水调节二烯丙基胺盐酸盐的质量分数为70～80％，加入络合剂EDTA，搅拌溶解配成反应液，通氮气驱氧20～40min，然后在50～60℃下滴加单体质量0.5～1.0％的水溶性自由基引发剂，反应3～5h，补充单体质量0.1～0.2％的引发剂，升温至60～70℃反应1～2h，得无色或淡黄色粘稠液体，即聚二烯丙基胺盐酸盐；

(4)按环氧卤丙烷和长链烷基二甲基胺的摩尔比为0.95～1∶1，先在反应器中将长链烷基二甲基胺溶解在其体积5～10倍的无水乙醇中，然后在50～60℃下缓慢滴加环氧卤丙烷，反应4～10h，减压蒸除溶剂和未反应物，得淡黄色膏状物环氧长链烷基二甲基卤化铵；所述的环氧卤丙烷为环氧氯丙烷或环氧溴丙烷；所述长链烷基二甲基胺为(CH₃)₂NC_mH_2m+1，m为10～18；

(5)在反应器中将步骤(3)所得聚二烯丙基胺盐酸盐和步骤(4)所得环氧长链烷基二甲基卤化铵按摩尔比1∶1.0～1.05溶解在水-醇混合溶剂中，控制在80～85℃下搅拌12～24h，减压蒸除大部分溶剂后得淡黄色粘稠液，滴入到无水丙酮中沉析，再用丙酮洗涤，在50～60℃下真空干燥至恒重，得产物絮凝-杀菌双效高分子。

4.根据权利要求3所述的制备一种絮凝-杀菌双效高分子的方法，其特征在于所述的二烯丙基胺为工业级产品，使用前进行蒸馏，收集109～112℃馏分。

5.根据权利要求3所述的制备一种絮凝-杀菌双效高分子的方法，其特征在于所述络合剂EDTA为分析纯，用量为二烯丙基胺盐酸盐单体质量的0.01～0.15％。

6.根据权利要求3所述的制备一种絮凝-杀菌双效高分子的方法，其特征在于所述的水溶性自由基引发剂为过硫酸盐或水溶性偶氮类引发剂。

7.根据权利要求3所述的制备一种絮凝一杀菌双效高分子的方法，其特征在于，步骤(3)中所得聚二烯丙基胺盐酸盐的特性粘数为0.5～1.0dL/g。

8.根据权利要求6所述的制备一种絮凝-杀菌双效高分子的方法，其特征在于所述过硫酸盐选自过硫酸钾或过硫酸铵，所述的水溶性偶氮类引发剂选自偶氮二异丁脒盐酸盐或偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐。

9.根据权利要求3所述的制备一种絮凝-杀菌双效高分子的方法，其特征在于所述水-醇混合溶剂中的醇为乙醇或异丙醇，水与醇体积比为1～3∶1；所述盐酸为分析纯盐酸。

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