CN105037736A - 壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺、其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺、其制备方法和应用，本发明的壳聚糖接枝聚酰胺胺不但具有壳聚糖的良好抗菌作用，同时也发挥出PAMAM的优异絮凝阻垢作用，具有双重功效；属于改性天然高分子衍生物，合成过程中没有重金属离子的加入，易于生物降解，属于环境友好型水处理精细化学品，环保性能明显。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种抗菌阻垢剂壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺、其制备方法和应用。
背景技术
我国的水资源量少并且污染严重，严重缺水会造成环境问题和社会问题。节约和治理污水十分重要，而大力创新水处理化学品对于污水处理起着重要的作用。阻垢剂作为一种水质稳定剂而被广泛应用于工业循环冷却水系统中。它的研究一直是水处理的一个热点，其沉降效果的稳定性、环境安全性及抑菌等新特性也越来越受到重视。带有新特性的树枝状聚合物阻垢剂更是当前水处理研究的新方向。
树枝状聚合物聚酰胺-胺(PAMAM)作为一类新型的聚合物越来越引起人们的注意，在水处理技术方面的应用也愈加显现出来，尤其是对于胶体二氧化硅垢方面的效能得到了普遍的证实。
中国发明专利申请CN103254228A公开一种树枝状聚合物乙二胺核聚酰胺胺八亚甲基膦酸的制备及其应用，其将乙二胺核0代聚酰胺-胺的端胺基进行亚甲基膦酸化改性，获得了低聚物型的亚甲基膦酸盐阻垢剂——乙二胺核聚酰胺-胺八亚甲基膦酸。
该专利申请的阻垢剂结构中含有磷酸基团，在阻垢过程中，容易造成磷污染，并且反应产物为0代聚酰胺胺，导致最终产物相对分子量较低，阻垢效率下降，使用成本增加。
发明内容
为了克服现有技术阻垢剂造成磷污染、阻垢效率低的问题，本发明第一个目的是提供一种壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺，该产品用于阻垢剂，不含有磷酸基团，避免了磷污染；产物为1代聚酰胺胺，产物相对分子量高，阻垢效率高，而且还具有抗菌功能。
一种壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺，其结构式为：
本发明的接枝超支化聚合物为的质子化铵具有正电性，使细菌细胞壁和细胞膜上的负电荷分布不均，干扰细胞壁的合成，打破了在自然状态下的细胞壁合成与溶解平衡，使细胞壁趋向于溶解，细胞膜因不能承受渗透压而变形破裂，细胞的内容物如水、蛋白质等渗出，发生细菌溶解而死亡；接枝超支化聚合物分子链中含有多个极性基团能吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间形成较大的絮凝物。
本发明的壳聚糖接枝聚酰胺胺不但具有壳聚糖的良好抗菌作用，同时也发挥出PAMAM的优异絮凝阻垢作用，具有双重功效；属于改性天然高分子衍生物，合成过程中没有重金属离子的加入，易于生物降解，属于环境友好型水处理精细化学品，环保性能明显。
本发明的第二个目的是提供制备上述壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺的方法，采用羧乙基壳聚糖与1.0代聚酰胺胺进行酰基化反应；反应方程式为：
羧乙基壳聚糖的取代度对整个反应的影响很大，取代度的高低对最终产物的合成效果有着至关重要的作用。取代度越大，产率越大。
羧乙基壳聚糖的取代度(DS)采用灰分法测定，方法如下：
首先对产品进行精制提纯，将羧乙基壳聚糖溶于重蒸蒸馏水中，加入无水乙醇，析出羧乙基壳聚糖，过滤，85％乙醇洗涤至滤液无Cl-为止(AgNO3溶液检验)，再用无水乙醇洗涤1次，抽滤至干，60℃干燥至恒重，密封备用。
然后精确称取0.2g样品放入镍坩埚中，用马弗炉升温400℃后保温5min，然后升温到700℃后保温5min，冷却至25℃，将灰分移入到锥形瓶中，加入蒸馏水冲洗镍坩埚，并加入到锥形瓶中。
加入0.1mol/L的H2SO4标准溶液10mL，加热沸腾10min，再加入甲基红指示剂2滴，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定，中和过量的硫酸至红色变黄。
取代度公式如下：
161X+203Y＝W0-W
式中：W0为样品重；W为羧乙基钠的质量；X为样品壳聚糖结构单元的摩尔数(相对分子量161)；Y为样品壳聚糖含乙酰氨基结构单元的摩尔数(相对分子量203)。
产率公式如下：
将得到的羧乙基壳聚糖在70-80℃真空干燥，称得重量为m1。由于反应是加成反应，所以产率如下：
其中，m为壳聚糖的质量，m0为丙烯酸的质量。
作为优选的是：羧乙基壳聚糖的取代度为0.75-0.77，产率为6.7-7％。取代度越大，产率越大。
作为优选的是：羧乙基壳聚糖与1.0代聚酰胺胺进行酰基化反应的具体过程为：将羧乙基壳聚糖分散于甲醇溶液中，向溶液中加入过量1.0代聚酰胺胺，混合溶液在20-40℃下搅拌1-5天，将混合溶液抽滤并用甲醇洗涤，蒸发至干。
随着温度的升高，CS-PAMAM的阻垢率先增大，当温度为25℃，阻垢率开始下降。原因是随着温度的升高，反应活性增大，阻垢率也随之提高，在30℃以下，阻垢率变化不大。当温度继续升高，可以引起迈克尔加成的逆反应，导致1.0代PAMAM在反应体系中质量增加，接枝效率下降，因此，温度并不是越高越好，作为优选的，温度在20-25℃较为适宜。
CS-PAMAM的阻垢率随着时间的延长而逐渐增大，当时间为3天时，阻垢率达到最大，继续延长时间，阻垢率变化不大。从数据趋势可以看出，时间对产物的阻垢率有着重要的影响。延长时间，有利于反应物的充分接枝聚合，而当时间达到一定时，产物结合充分，阻垢率变化不大，实际应用中，为了兼顾时间成本和阻垢效率，时间选取3-4天。
作为优选的是：羧乙基壳聚糖通过壳聚糖和丙烯酸直接加成反应获得，反应方程式为：
作为优选的是：羧乙基壳聚糖合成反应具体过程为：
1)将丙烯酸加入水中搅匀；将与丙烯酸等物质的量的NaOH加入水中，搅拌使之完全溶解；将NaOH溶液缓慢加入到丙烯酸的水溶液中，调节pH值到6-7；
2)按照壳聚糖与丙烯酸摩尔比≤1∶4，将壳聚糖与步骤1)中的溶液混合，控制温度90-95℃，时间5-6h，pH值6-7，进行反应；
3)反应结束后用NaOH溶液调节反应液的pH至10左右，然后离心分离，收集上层清液；
4)在搅拌作用下往分离出的清液中缓慢加入清液2倍体积的浓度为95％的乙醇，使产物充分沉淀析出，然后进行洗涤；
5)加入无水乙醇洗涤，抽干，70-80℃下真空烘干，即得羧乙基壳聚糖。
温度对反应有重要影响，因为反应体系的温度越高，对丙烯酸和壳聚糖上的氨基进攻越有利，发生加成反应，产物的产率也随之提高。取代度和产率随着温度的升高而升高，当温度超过90℃的时候，取代度和产率的变化都不大。当温度升到95℃以上时，反应产物色泽开始加深，取代度和产率变化不大。羧乙基壳聚糖的产率不是很高，只是个位数，造成这个结果是多方面因素导致，第一，壳聚糖不溶于水，在离心分离后，未反应的壳聚糖被离心掉一部分。第二，反应物丙烯酸是过量的，由于壳聚糖是聚合物，所以反应效率不是很高，导致大部分丙烯酸没有反应。
随着时间的增大，反应物的取代度不断的增大，当超过5h的时候，反应的取代度变化不大。对于在弱酸介质中的大分子壳聚糖，表面的壳聚糖首先进行反应，生成羧乙基壳聚糖，然后内部的壳聚糖再进行羧乙基化反应，所以较短的时间无法使其充分反应。反应物的产率随着反应时间的增大而不断增大，当反应时间超过5h的时候，在反应进行过程中，壳聚糖上的氨基数量不断减少，加成反应的进行缓慢，增加反应时间，对取代度影响不大。
反应产物的取代度(DS)随着投料的比(丙烯酸∶壳聚糖)的增大而逐渐增大，反应属于非均相反应，较低的投料比，无法保证羧乙基化反应的发生。当投料比为4的时候，此时的取代度最高，而随着投料比的扩大，产物的取代度变化不大。而对反应产物的产率，随着投料比的增大，开始时其产量也不断增大，当投料比为4的时候，其产率最高，继续增大投料比，产率变化不大。
壳聚糖在酸性物质中容易水解，所以需要通过控制反应介质的pH，防止壳聚糖在酸性介质中发生高温水解的副反应，并且可以缩短反应时间。随着pH的增大，反应物的取代度也逐渐增大，当pH超过6时，反应物的取代度又逐渐减少。同时，对应的反应物产率变化也大致相同。pH对反应取代度和产率的影响有所不同，趋势为先增大后减少。从趋势可以说明反应介质的酸碱性对加成反应起着重要作用。在弱酸环境中，由于壳聚糖分子间较强的氢键作用，导致分子溶胀，有利于丙烯酸渗透进壳聚糖的分子中，促进反应的进行。当反应环境为中性或者碱性的时候，壳聚糖无法发生溶胀，不利于丙烯酸分子向壳聚糖的分子中渗透，不利于反应的进行。如果pH低于6，壳聚糖和丙烯酸形成凝胶导致反应无法顺利搅拌。
作为优选的是：1.0代聚酰胺胺通过如下方式获得：以乙二胺为核，甲醇为溶剂，与丙烯酸甲酯进行Michael加成反应得到0.5代树状聚酰胺胺；然后以0.5代为核，与过量的乙二胺进行酰胺化反应得到1.0代聚酰胺胺。
作为优选的是：0.5代聚酰胺胺合成的时间为24h，乙二胺和丙烯酸甲酯的摩尔比为1∶8，温度为25℃；1.0代聚酰胺胺合成的时间为24h，0.5代聚酰胺胺与乙二胺的摩尔比为1∶24，温度为25℃。
本发明的第三个目的是提供采用上述壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺对污水进行抗菌阻垢的应用。
基于上述应用，本发明对细菌进行培养，并采用上述壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺对细菌样品进行阻垢检测，阻垢检测采用碳酸钙沉积法。
附图说明
图1为壳聚糖的红外谱图；
图2为羧乙基壳聚糖的红外谱图；
图3为CS-PAMAM的红外谱图；
图4为羧乙基壳聚糖的氢谱谱图；
图5为CS-PAMAM的氢谱谱图；
具体实施方式
表1实验原料
一、制备例
1.羧乙基壳聚糖的制备例
实施例1：
将丙烯酸加入水中搅匀；将与丙烯酸等物质的量的NaOH加入水中，搅拌使之完全溶解；将NaOH溶液缓慢加入到丙烯酸的水溶液中，调节pH值到6；按照壳聚糖与丙烯酸摩尔比1∶4，将壳聚糖与前述溶液混合，分别控制温度为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃，时间5h，pH值6，进行反应；反应结束后用NaOH溶液调节反应液的pH至10左右，然后离心分离，收集上层清液；在搅拌作用下往分离出的清液中缓慢加入清液2倍体积的浓度为95％的乙醇，使产物充分沉淀析出，然后进行洗涤；加入无水乙醇洗涤，抽干，70-80℃下真空烘干，即得羧乙基壳聚糖。羧乙基壳聚糖的取代度和产率见下表。
表2羧乙基壳聚糖反应温度对取代度和产率的影响
| 反应温度/℃ | 取代度 | 产率/％ |
| 80 | 0.56 | 3 |
| 85 | 0.65 | 5 |
| 90 | 0.76 | 6.5 |
| 95 | 0.77 | 6.7 |
| 100 | 0.75 | 6.6 |
实施例2：
将丙烯酸加入水中搅匀；将与丙烯酸等物质的量的NaOH加入水中，搅拌使之完全溶解；将NaOH溶液缓慢加入到丙烯酸的水溶液中，调节pH值到6；按照壳聚糖与丙烯酸摩尔比1∶4，将壳聚糖与前述溶液混合，控制温度为90℃，时间分别为3h、4h、5h、6h、7h，pH值6，进行反应；反应结束后用NaOH溶液调节反应液的pH至10左右，然后离心分离，收集上层清液；在搅拌作用下往分离出的清液中缓慢加入清液2倍体积的浓度为95％的乙醇，使产物充分沉淀析出，然后进行洗涤；加入无水乙醇洗涤，抽干，70-80℃下真空烘干，即得羧乙基壳聚糖。羧乙基壳聚糖的取代度和产率见下表。
表3羧乙基壳聚糖反应时间对取代度和产率的影响
| 反应时间/h | 取代度 | 产率/％ |
| 3 | 0.48 | 3 |
| 4 | 0.56 | 5 |
| 5 | 0.76 | 7 |
| 6 | 0.77 | 6.7 |
| 7 | 0.76 | 6.9 |
实施例3：
将丙烯酸加入水中搅匀；将与丙烯酸等物质的量的NaOH加入水中，搅拌使之完全溶解；将NaOH溶液缓慢加入到丙烯酸的水溶液中，调节pH值到6；分别按照壳聚糖与丙烯酸摩尔比1∶3、1∶3.5、1∶4、1∶4.5、1∶5，将壳聚糖与前述溶液混合，控制温度为90℃，时间为5h，pH值6，进行反应；反应结束后用NaOH溶液调节反应液的pH至10左右，然后离心分离，收集上层清液；在搅拌作用下往分离出的清液中缓慢加入清液2倍体积的浓度为95％的乙醇，使产物充分沉淀析出，然后进行洗涤；加入无水乙醇洗涤，抽干，70-80℃下真空烘干，即得羧乙基壳聚糖。羧乙基壳聚糖的取代度和产率见下表。
表4羧乙基壳聚糖反应物配比对取代度和产率的影响
| 丙烯酸与壳聚糖的摩尔比 | 取代度 | 产率/％ |
| 3 | 0.54 | 2 |
| 3.5 | 0.6 | 5 |
| 4 | 0.75 | 7 |
| 4.5 | 0.73 | 6.8 |
| 5 | 0.74 | 6.9 |
实施例4：
将丙烯酸加入水中搅匀；将与丙烯酸等物质的量的NaOH加入水中，搅拌使之完全溶解；将NaOH溶液缓慢加入到丙烯酸的水溶液中，调节pH值到6；按照壳聚糖与丙烯酸摩尔比1∶4，将壳聚糖与前述溶液混合，控制温度为90℃，时间为5h，分别控制pH值为5、6、7、8、9，进行反应；反应结束后用NaOH溶液调节反应液的pH至10左右，然后离心分离，收集上层清液；在搅拌作用下往分离出的清液中缓慢加入清液2倍体积的浓度为95％的乙醇，使产物充分沉淀析出，然后进行洗涤；加入无水乙醇洗涤，抽干，70-80℃下真空烘干，即得羧乙基壳聚糖。羧乙基壳聚糖的取代度和产率见下表。
表5羧乙基壳聚糖反应pH值对取代度和产率的影响
| pH值 | 取代度 | 产率/％ |
| 5 | 0.55 | 4 |
| 6 | 0.76 | 7 |
| 7 | 0.71 | 6.5 |
| 8 | 0.65 | 6.3 |
| 9 | 0.62 | 6.2 |
2.CS-PAMAM的制备例：
实施例5：
将0.10g羧乙基壳聚糖分散于甲醇溶液中，向溶液中加入4g左右过量1.0代PAMAM到反应溶液中。将混合溶液分别在20℃、25℃、30℃、35℃、40℃温度下搅拌3天，首先将混合溶液进行快速抽滤并且用甲醇洗涤数次，最后蒸发至干，将反应产物研磨，即得到最终产物CS-PAMAM。CS-PAMAM合成温度对阻垢率的影响见下表。
表6CS-PAMAM合成温度对阻垢率的影响
| 温度/℃ | 阻垢率/％ |
| 20 | 63 |
| 25 | 63.9 |
| 30 | 62 |
| 35 | 59 |
| 40 | 50 |
实施例6：
将0.10g羧乙基壳聚糖分散于甲醇溶液中，向溶液中加入4g左右过量1.0代PAMAM到反应溶液中。将混合溶液在25℃温度下分别搅拌1、2、3、4、5天，首先将混合溶液进行快速抽滤并且用甲醇洗涤数次，最后蒸发至干，将反应产物研磨，即得到最终产物CS-PAMAM。CS-PAMAM合成时间对阻垢率的影响见下表。
表7CS-PAMAM合成时间对阻垢率的影响
| 时间/d | 阻垢率/％ |
| 1 | 20 |
| 2 | 50 |
| 3 | 65 |
| 4 | 62 |
| 5 | 63 |
3.羧乙基壳聚糖和CS-PAMAM的表征：
从壳聚糖、羧乙基壳聚糖的红外图谱对比来看，羧乙基壳聚糖红外谱图中，胺基的吸收峰发生了明显的位移，同时，在1710cm-1处产生了一个新的吸收强峰，为羧基上的羰基吸收峰，该峰是区分羧乙基壳聚糖和壳聚糖的重要标志。从对比结果表明，羧乙基被引入到胺基之上，说明羧乙基壳聚糖合成成功。
从CS-PAMAM的红外图谱可以看出在1650cm-1有一个酰胺基的吸收强峰，并且在3300cm-1与3500cm-1之间只有一个峰，说明是仲酰胺基，证明羧乙基壳聚糖与聚酰胺胺接枝成功。
从羧乙基壳聚糖和CS-PAMAM的氢谱可以看出，在加成反应合成羧乙基壳聚糖的过程中，羧乙基基团出现，表明反应顺利进行，而最后取代反应生成CS-PAMAM的过程中，酰胺基基团出现，证明接枝成功。
二、应用例：
1.培养基的制备
LB培养基：胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，氯化钠10g，琼脂20.0g加入蒸馏水，调节pH至7.4，定容至1L，0.1Mpa下灭菌20min。
2.细菌接种
(1)无菌环境的控制
首先将超净工作台擦拭干净，待其干燥以后用消毒棉球对桌面进行酒精消毒。消毒完成以后打开操作台通风按钮通风5min，然后将操作台的门关闭，打开紫外灯进行灭菌。灭菌20min左右后将紫外灯关闭，即可得到无菌的环境。
(2)细菌的接种
将已灭菌的LB培养基倒在培养皿内，每皿25ml～30mL，待其凝固。活化金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，用紫外分光光度计在630nm下测其吸光度约为0.8时，用移液枪移取100μL菌液均匀涂布于培养基上。
3.壳聚糖和CS-PAMAM抑菌性能的检测
采用牛津杯法检测壳聚糖的抑菌能力。以无菌操作在培养基表面直接垂直放上牛津杯(内径6mm、外径8mm、高10mm，尽量使其与培养基无缝隙接触，在牛津杯中加入待检样品200μL(牛津杯的总装液量为240μL左右)，不要使其外溢。加满后置37℃培养18小时，观察结果，测量抑菌圈的大小。在培养中，一方面试验菌开始生长，另一方面抗生素呈球面扩散，离杯越近，抗生素浓度越大，离杯越远抗生素浓度越小。随着抗生素浓度减小，有一条最低抑菌浓度带，在带范围内，菌不能生长，而呈透明的圆圈，称为“抑菌圈”。抑菌圈越大，证明待测样品抑菌性能越好。本实验待测样品浓度分别为1、2、5、10mg/mL，通过比较抑菌圈的直径比较壳聚糖和CS-PAMAM的抗菌性能。
3.1抗菌性能的分析
实验选用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌来检测最终产物CS-PAMAM的抗菌性能。实验中选取实验浓度分别为：1、2、5、10mg/mL。通过牛津杯法研究壳聚糖与CS-PAMAM在不同浓度下对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果，实验结果如下。
表8对金黄色葡萄球菌的抑菌效果
对于壳聚糖，在浓度为1mg/mL的时候，其抑菌圈直径最大，为16mm左右，此浓度抑菌效果最好，而随着浓度的增加，抑菌效果逐渐减弱，这可能是由于较低浓度的壳聚糖聚阳离子更容易接近细菌，从而起到抑菌作用，而高浓度的壳聚糖粘度增大，过程中的“再稳”现象；也有可能是由于高浓度壳聚糖在细胞壁表面形成的致密包裹层可导致细胞质泄漏量降低。而对于CS-PAMAM，抑菌圈直径相差不大，抑菌圈直径为15.5左右，抑菌性能比较稳定。
表9对大肠杆菌的抑菌效果
对于壳聚糖，在浓度为2mg/mL的时候，其抑菌圈直径最大，为15.5mm左右，此浓度抑菌效果最好，而随着浓度的增加，抑菌效果逐渐减弱，这可能是由于较低浓度的壳聚糖聚阳离子更容易接近细菌，从而起到抑菌作用，而高浓度的壳聚糖粘度增大，导致抑菌效果降低。而对于CS-PAMAM，抑菌圈直径相差不大，抑菌圈直径为15.5mm左右，抑菌性能很稳定。
3.2静态阻垢性能评价
3.2.1CS-PAMAM的浓度与阻垢率的关系
采用碳酸钙沉积法，当CS-PAMAM的浓度分别为5、10、15、20、25mmg.L-1时，考察CS-PAMAM的浓度与阻垢率的关系，结果见下表。
表10CS-PAMAM的浓度与阻垢率的关系
| 浓度/mmg.L-1 | 阻垢率/％ |
| 5 | 0.4 |
| 10 | 0.64 |
| 15 | 0.78 |
| 20 | 0.84 |
| 25 | 0.9 |
由上表可以看出，随着阻垢剂浓度的增大，阻垢率也随之增大，当浓度达到25mmg.L-1，阻垢率达到90％，说明新型阻垢剂CS-PAMAM的静态阻垢性能较好，在实际的生产中，一吨水需要消耗25mg左右的阻垢剂。
3.2.2CS-PAMAM与其它阻垢剂阻垢性能的对比
对比CS-PAMAM与2种国内外较常使用的阻垢剂的静态阻垢性能，这两种阻垢剂分别为水解聚马来酸酐(HPMA)和羟基乙叉二膦酸(HEDP)，使用的是碳酸钙沉积法(GBT16632-2008)，通过测定阻垢率，得到以下数据，见下表。
表11阻垢率的测定
| 样品编号 | 空白 | HEDP | HPMA | CS-PAMAM |
| 浓度(mmg.L-1) | 0 | 10 | 10 | 10 |
| η阻垢率 | 0 | 66.34％ | 56.01％ | 63.90％ |
从以上数据看出，对于所对比的三种样品，首先，这三种样品都具有阻垢性能，其中阻垢剂相对较高的是羟基乙叉二磷酸(HEDP)，其阻垢率为66.34％，新型阻垢剂CS-PAMAM效果也比较突出，其稍微低于HEDP的阻垢率，阻垢率为64.90％，而对于水解马来酸酐(HPMA)，阻垢率则比较低。
考察发现，新型阻垢剂CS-PAMAM的阻垢性能比较优越，虽然，在阻垢率对比中，略低于HEDP，但是HEDP含有磷，容易造成磷污染，而CS-PAMAM为改性天然高分子衍生物，合成过程中没有重金属离子加入，易于生物降解，属于环境友好型水处理精细化学品，环保性能明显优于前二者。综合上述，新型阻垢剂CS-PAMAM的阻垢性能良好，并且对环境无污染。
Claims (10)
1.一种壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺，其特征在于，其结构式为：
2.制备如权利要求1所述壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺的方法，其特征在于：采用羧乙基壳聚糖与1.0代聚酰胺胺进行酰基化反应；
反应方程式为：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：羧乙基壳聚糖的取代度为0.75-0.77，产率为6.7-7％。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：反应具体过程为：将羧乙基壳聚糖分散于甲醇溶液中，向溶液中加入过量1.0代聚酰胺胺，混合溶液在20-40℃下搅拌1-5天，将混合溶液抽滤并用甲醇洗涤，蒸发至干。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：羧乙基壳聚糖通过壳聚糖和丙烯酸直接加成反应获得；
反应方程式为：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：反应具体过程为：
1)将丙烯酸加入水中搅匀；将与丙烯酸等物质的量的NaOH加入水中，搅拌使之完全溶解；将NaOH溶液缓慢加入到丙烯酸的水溶液中，调节pH值到6-7；
2)按照壳聚糖与丙烯酸摩尔比≤1∶4，将壳聚糖与步骤1)中的溶液混合，控制温度90-95℃，时间5-6h，pH值6-7，进行反应；
3)反应结束后用NaOH溶液调节反应液的pH至10左右，然后离心分离，收集上层清液；
4)在搅拌作用下往分离出的清液中缓慢加入清液2倍体积的浓度为95％的乙醇，使产物充分沉淀析出，然后进行洗涤；
5)加入无水乙醇洗涤，抽干，70-80℃下真空烘干，即得羧乙基壳聚糖。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于：1.0代聚酰胺胺通过如下方式获得：以乙二胺为核，甲醇为溶剂，与丙烯酸甲酯进行Michael加成反应得到0.5代树状聚酰胺胺；然后以0.5代为核，与过量的乙二胺进行酰胺化反应得到1.0代聚酰胺胺。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：0.5代聚酰胺胺合成的时间为24h，乙二胺和丙烯酸甲酯的摩尔比为1∶8，温度为25℃；1.0代聚酰胺胺合成的时间为24h，0.5代聚酰胺胺与乙二胺的摩尔比为1∶24，温度为25℃。
9.采用如权利要求1所述壳聚糖接枝超支化聚合物聚酰胺胺对污水进行抗菌阻垢的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：CS-PAMAM的浓度为5-25mmg.L-1。
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