CN108424484A - 一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法 - Google Patents

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张寅�
徐乃林
戴俊
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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，包含以下步骤：一、将丙烯胺、盐酸溶液与3‑氯丙基甲基二氯硅烷和2‑2'‑偶氮二异丁基脒二盐酸盐反应，产生粗聚烯丙基胺盐酸盐；二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于1000道尔顿且小于10000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为2‑5m3/hr。本发明的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法无需重复甲醇沉淀步骤分离，节省了大量有机溶剂；制备方法简单，省时省力，具有较好的经济价值和社会价值。

Description

一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法
技术领域
本发明涉及医药技术领域，具体是一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法。
背景技术
聚丙烯胺盐酸盐聚合物是由丙烯胺以聚合反应制备成的一种阳离子高分子电解质，其可被用来结合阴离子高分子电解质，形成一负价与正价电赫聚合物层叠结构的吸收膜。聚（烯丙基胺）盐酸盐具有许多生化上的用途。
制造聚丙烯胺盐酸盐聚合物的方法为已知技术。US6,180,754、US6,362,266及WO01/180721揭示一种交联聚丙烯胺聚合物的制备步骤。US5,496,545揭示一种从粗聚（烯丙基胺）盐酸盐反应混合物中，使用甲醇溶液进行沉淀反应纯化聚（烯丙基胺）盐酸盐（PAA-HCl）的方法。化学反应产生的固体PAA-HCl（沉淀物质）可利用过滤法及重复上述的甲醇沉淀步骤分离，每批次步骤至少须重复3次，且需要大量有机溶剂（约样品体积的15-20倍）来进行沉淀步骤。很明显的，要制备得到质量佳的聚丙烯胺盐酸盐聚合物是非常费劳力、不符成本效益及不环保的。因此，本发明提供一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，包含以下步骤：
一、将丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐反应，产生粗聚烯丙基胺盐酸盐；具体步骤为：
a.将质量份数为40-50%的HCl溶液加入反应器中，并将温度降至3-6℃以下，将丙烯胺与HCl溶液混合，并于小于20℃的温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物A；
b.同时将3-氯丙基甲基二氯硅烷与其2-3倍质量的60-75%的乙醇溶液混合，并于50-60℃温度以电荷泵搅拌混合，得到混合物B；
c.将混合物混合物A与混合物B于25-40℃温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物C；
d.将混合物C在小于20陶尔气压下进行真空蒸馏20-35min；
e.然后将2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐与混合物C混合，并于50-55℃温度搅拌12-15小时，产生的混合物以1-3倍的水稀释，即得粗聚烯丙基胺盐酸盐；
二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于1000道尔顿且小于10000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为2-5m3/hr。
作为本发明进一步的方案：步骤a.将质量份数为45%的HCl溶液加入反应器中，并将温度降至5℃以下，将丙烯胺与HCl溶液混合，并于小于20℃的温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物A。
作为本发明进一步的方案：步骤b.同时将3-氯丙基甲基二氯硅烷与其2.2倍质量的70%的乙醇溶液混合，并于55℃温度以电荷泵搅拌混合，得到混合物B。
作为本发明进一步的方案：步骤c.将混合物混合物A与混合物B于30℃温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物C；
作为本发明进一步的方案：步骤d.将混合物C在小于10陶尔气压下进行真空蒸馏25min。
作为本发明进一步的方案：步骤e.然后将2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐与混合物C混合，并于52℃温度搅拌13小时，产生的混合物以2倍的水稀释，即得粗聚烯丙基胺盐酸盐。
作为本发明进一步的方案：步骤二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于2000道尔顿且小于8000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为3m3/hr。
作为本发明进一步的方案：丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐的质量比为1:1.2:0.5:0.8。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法无需重复甲醇沉淀步骤分离，节省了大量有机溶剂；制备方法简单，省时省力，具有较好的经济价值和社会价值。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，包含以下步骤：
一、将丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐反应，产生粗聚烯丙基胺盐酸盐；丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐的质量比为1:1.2:0.5:0.8。具体步骤为：
a.将质量份数为40%的HCl溶液加入反应器中，并将温度降至3℃以下，将丙烯胺与HCl溶液混合，并于小于20℃的温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物A；
b.同时将3-氯丙基甲基二氯硅烷与其2倍质量的60%的乙醇溶液混合，并于50℃温度以电荷泵搅拌混合，得到混合物B；
c.将混合物混合物A与混合物B于25℃温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物C；
d.将混合物C在小于20陶尔气压下进行真空蒸馏20min；
e.然后将2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐与混合物C混合，并于50℃温度搅拌12小时，产生的混合物以1倍的水稀释，即得粗聚烯丙基胺盐酸盐；
二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于1000道尔顿且小于10000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为2m3/hr。
实施例2
一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，包含以下步骤：
一、将丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐反应，产生粗聚烯丙基胺盐酸盐；丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐的质量比为1:1.2:0.5:0.8。具体步骤为：
a.将质量份数为50%的HCl溶液加入反应器中，并将温度降至6℃以下，将丙烯胺与HCl溶液混合，并于小于20℃的温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物A；
b.同时将3-氯丙基甲基二氯硅烷与其3倍质量的75%的乙醇溶液混合，并于60℃温度以电荷泵搅拌混合，得到混合物B；
c.将混合物混合物A与混合物B于40℃温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物C；
d.将混合物C在小于20陶尔气压下进行真空蒸馏35min；
e.然后将2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐与混合物C混合，并于55℃温度搅拌15小时，产生的混合物以3倍的水稀释，即得粗聚烯丙基胺盐酸盐；
二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于1000道尔顿且小于10000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为5m3/hr。
实施例3
一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，包含以下步骤：
一、将丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐反应，产生粗聚烯丙基胺盐酸盐；丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐的质量比为1:1.2:0.5:0.8。具体步骤为：
a.将质量份数为45%的HCl溶液加入反应器中，并将温度降至5℃以下，将丙烯胺与HCl溶液混合，并于小于20℃的温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物A。
b.同时将3-氯丙基甲基二氯硅烷与其2.2倍质量的70%的乙醇溶液混合，并于55℃温度以电荷泵搅拌混合，得到混合物B。
c.将混合物混合物A与混合物B于30℃温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物C；
d.将混合物C在小于10陶尔气压下进行真空蒸馏25min。
e.然后将2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐与混合物C混合，并于52℃温度搅拌13小时，产生的混合物以2倍的水稀释，即得粗聚烯丙基胺盐酸盐。
二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于2000道尔顿且小于8000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为3m3/hr。
实施例4
一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，包含以下步骤：
一、将丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐反应，产生粗聚烯丙基胺盐酸盐；丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐的质量比为1:1.2:0.5:0.8。具体步骤为：
a.将质量份数为43%的HCl溶液加入反应器中，并将温度降至4℃以下，将丙烯胺与HCl溶液混合，并于小于20℃的温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物A；
b.同时将3-氯丙基甲基二氯硅烷与其2.6倍质量的62%的乙醇溶液混合，并于52℃温度以电荷泵搅拌混合，得到混合物B；
c.将混合物混合物A与混合物B于38℃温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物C；
d.将混合物C在小于20陶尔气压下进行真空蒸馏32min；
e.然后将2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐与混合物C混合，并于54℃温度搅拌13.5小时，产生的混合物以1.6倍的水稀释，即得粗聚烯丙基胺盐酸盐；
二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于1000道尔顿且小于10000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为3m3/hr。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
一、将丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐反应，产生粗聚烯丙基胺盐酸盐；具体步骤为：
a.将质量份数为40-50%的HCl溶液加入反应器中，并将温度降至3-6℃以下，将丙烯胺与HCl溶液混合，并于小于20℃的温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物A；
b.同时将3-氯丙基甲基二氯硅烷与其2-3倍质量的60-75%的乙醇溶液混合，并于50-60℃温度以电荷泵搅拌混合，得到混合物B；
c.将混合物混合物A与混合物B于25-40℃温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物C；
d.将混合物C在小于20陶尔气压下进行真空蒸馏20-35min；
e.然后将2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐与混合物C混合，并于50-55℃温度搅拌12-15小时，产生的混合物以1-3倍的水稀释，即得粗聚烯丙基胺盐酸盐；
二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于1000道尔顿且小于10000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为2-5m3/hr。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，其特征在于，步骤a.将质量份数为45%的HCl溶液加入反应器中，并将温度降至5℃以下，将丙烯胺与HCl溶液混合，并于小于20℃的温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物A。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，其特征在于，步骤b.同时将3-氯丙基甲基二氯硅烷与其2.2倍质量的70%的乙醇溶液混合，并于55℃温度以电荷泵搅拌混合，得到混合物B。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，其特征在于，步骤c.将混合物混合物A与混合物B于30℃温度下以电荷泵搅拌混合，得到混合物C。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，其特征在于，步骤d.将混合物C在小于10陶尔气压下进行真空蒸馏25min。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，其特征在于，步骤e.然后将2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐与混合物C混合，并于52℃温度搅拌13小时，产生的混合物以2倍的水稀释，即得粗聚烯丙基胺盐酸盐。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，其特征在于，步骤二、使用膜过滤系统将粗聚烯丙基胺盐酸盐浓缩制备成平均分子量大于2000道尔顿且小于8000道尔顿的聚丙烯胺盐酸盐聚合物；浓缩步骤的流速为3m3/hr。
8.根据权利要求1所述的聚丙烯胺盐酸盐聚合物的制备方法，其特征在于，丙烯胺、盐酸溶液与3-氯丙基甲基二氯硅烷和2-2'-偶氮二异丁基脒二盐酸盐的质量比为1:1.2:0.5:0.8。
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