CN112011013B - 一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，在步骤S1水溶液单体相制备的溶液中，水溶性单体分散在高活性单体，扩链剂，螯合剂和引发剂进行聚合，得到水性的水溶性聚合物分散液，再将稳定剂和有机烃类溶剂加入反应器中进行步骤S2反应体系建立，以及经过S3聚合反应促成和S4聚合反应而得到珠状阳离子聚合物，其分子量可达在150万甚至500万以上，该方法步骤简洁，收益率高，得到的聚合物易溶于水而形成分散液，具有良好流动性粘度可调节性好，调节范围宽，可以广泛应用在水处理净化行业，应用该阳离子聚合物药剂添加浓度更低，使用更加环保，同时还可以用于造纸、石油开采、纺织印染及日用化工等行业。

Description

一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法
技术领域
本发明涉及环保污水处理和水处理用聚合物技术领域，特别涉及一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法。
背景技术
在污水处理用聚合物技术领域，基于阳离子单体的水溶性共聚物因其正电荷密度高，水溶性好、特性粘数高等优点而被广泛地应用。同时这类阳离子聚合物还用于造纸、石油、煤炭、矿业、地质和建筑等行业。众所周知，具有高固含量的这种水溶性聚合物的水系统由于凝胶而具有很高的粘度，这给其处理和储存带来困难。
在合成这些聚合物的传统方法包括水溶液聚合，反相悬浮聚合和反相乳液聚合。水溶液聚合和反相悬浮聚合最终得到的为固体粉末状的产品，其缺点是在使用时会产生粉尘，溶解困难，且不易形成容易处置的高浓度聚合物水溶液。另外，聚合过程中单体浓度低，后处理过程能耗高并且易降低产品的。反相乳液聚合，因聚合过程中使用大量的有机溶剂，在使用过程中不可避免地对环境造成二次污染，以及存在生产安全隐患，从而限制了其应用范围。
目前，二甲基二烯丙基氯化铵均聚物在污水处理等行业的应用性能普遍更高，而二甲基二烯丙基氯化铵均聚物是以二甲基二烯丙基氯化铵水溶液形式存在，其均聚物浓度为10％～60％，而在污水或者水处理市场上，分子量相对越高，其在水处理领域的应用性能更高更普遍。但是该均聚物水溶液高分子在运输和使用过程中存在如下问题：如果浓度过低，则增加生产和运输包装成本；如果在浓度过高的情况下，由于其均聚物分子量大，流动性很低，现场使用很难操作控制，或者其操作难度大、效率慢、利用率极低而影响使用；而目前新开发的聚二甲基二烯丙基氯化铵的干粉或者珠状聚合物产品，虽然可以有效改善这前述问题，但是干粉或者珠状聚合物由于受其自身性质的影响，其分子量不能超过50万。因此，本发明提供一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，可大幅度提高该聚合物产品的分子量，而大大提升其应用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，采用二甲基二烯丙基氯化铵和(甲基)丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵高活性单体进行共聚，通过增加其它阳离子功能单体和分子量扩链剂，可以在保证高电荷密度的条件下，可大幅度提高产品的分子量到150万～1000万，大大提升其应用价值。
为了实现上述目的，本发明提供一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，该方法包括以下步骤：
S1水溶液单体相制备，向水相罐中加入二烯丙基二甲基氯化铵(简称DMDAAC、或DADMAC)单体溶液100～150份，高活性单体100～120份，扩链剂0.5～2.5份；螯合剂0.2～0.6份和引发剂2～10份，并进行充分搅拌，使所述单体混合和分散均匀，以得水溶液单体相；
S2反应体系建立，将稳定剂3～6份加入反应器中，同时加入有机烃类溶剂500～650份，然后把所述反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，并用搅拌器对所述反应器进行第一次搅拌，且在所述反应器的液面下充入氮气以保护反应体系；所述反应器设置有四个操作控制窗口，分别为搅拌口、氮气入口，温度监测口和带有球形冷凝器的油水分离口；
S3聚合反应促成，在对所述反应器的液面下充入氮气20min～40min后，调整所述水浴锅的温度使所述反应器温度在20℃～30℃，并向所述反应器中加入步骤S1制备的所述水溶液单体相，并对所述反应器进行第二次搅拌10min～20min，所述第二次搅拌的搅拌速度为150～200r/min，搅拌结束后将氮气管调节到反应器的液面上充氮气保护；
S4聚合反应，所述反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到60℃～80℃进行2h～3h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把所述反应器温度升高到80℃～90℃后进行聚合物蒸馏，所述聚合物蒸馏时间为1h～2h，得到本发明的聚合物产品；即珠状阳离子聚合物；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度110℃～120℃，干燥时间为0.5h～1h，检测产品分子量，包装和储存。
作为进一步改进，步骤S5所述珠状阳离子聚合物的分子量在1,500,000～10,000,000范围内，优选为5,000,000～10,0000,000，分子量过高或过低时分散作用差，分散聚合时难以得到低粘度的聚合物分散液。
其反应路线如下：
Figure BDA0002662853840000021
Figure BDA0002662853840000031
得到甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，所述甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵属于高活性阳离子单体；
通过加入扩链剂以进一步提高聚合物的分子量，以N,N亚甲基双丙烯酰胺为扩链剂，其反应路线如下：
Figure BDA0002662853840000032
Figure BDA0002662853840000041
作为进一步改进，所述高活性单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，十六烷基甲基二烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵中的一种或多种混合；更优选所述高活性单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或两种混合。
所述扩链剂为二烯丙基胺，三烯丙基胺、四烯丙基氯化铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的一种或多种混合物，更优选的所述扩链剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
所述螯合剂为EDTANa2、二巯基丙烷磺酸钠、EGTA、乙二胺四丙酸、三乙撑四胺中的一种或多种混合。
所述引发剂为氧化型引发剂2～5份，偶氮类引发剂5～10份；
优选的，所述氧化型引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过二碳酸二环己基酯、过辛酸叔丁酯、过辛酸叔戊酯、过壬二酸二叔丁酯、过乙酸叔丁酯中的一种或几种混合；更优选的所述氧化型引发剂为过氧化月桂酰。
优选的，所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、2,2'-偶氮双(异丁腈)、2,2'-偶氮双(2-甲基异丁腈)中的一种或几种混合；更优选的所述偶氮类引发剂为2,2'-偶氮双(2-甲基异丁腈)。
作为进一步改进，所述稳定剂为天然和/或合成的高分子化合物，优选的所述稳定剂为羟丙基纤维素、乙基纤维素、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇以及苯乙烯和马来酸酐的共聚物中的一种或多种混合；更优选的所述稳定剂为聚乙酸乙烯酯与聚甲基丙烯酸比例为1：1的混合物。
所述有机烃类溶剂选自汽油、煤油、柴油或白油中的一种或几种混合；优选的所述有机烃类溶剂为柴油与白油比例为1：1的混合物。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明得到的珠状阳离子聚合物是基于反相悬浮聚合工艺制备的高分子聚合物，所制备出的珠状阳离子聚合物产品相比于水溶液聚合和反相微乳聚合得到的粉状或溶液状的产品具有无可比拟的优点：
1)与反相(反相微)乳液聚合相比，生产过程中的溶剂油可循环利用，无需排放，在很大程度上降低环境污染，且节约生产成本；2)该珠状阳离子聚合物产品形状为珠状，在生产、运输、存储和使用期间无粉尘产生，且流动性好，便于用户存储及使用；3)该珠状阳离子聚合物产品粘度可调节性好，调节范围宽，应用范围广，可以用于造纸、水处理、石油开采、纺织印染及日用化工等行业；4)该珠状阳离子聚合物产品溶解性好、高效无毒，不需要专门的溶解装置即可进行溶解使用，可大大提高使用该产品的生产效率，降低了其污染环境的程度；5)在制备过程中，通过加入高活性阳离子单体和扩链剂和二甲基二烯丙基氯化铵进行聚合反应，得到可大幅度提高聚合物的分子量，可以使其应用在水处理净化行业，阳离子聚合物药剂添加浓度更低，使用更加环保。
2、利用本发明得到的珠状阳离子聚合物的分子量可达150万以上，甚至500万以上，该方法制备的珠状阳离子聚合物分子量保持在500～1000万之间；珠状阳离子聚合物易溶于水，形成分散液具有良好流动性；
3、本发明的关键是使用了高活性阳离子单体和多烯基扩链剂，与二甲基二烯丙基氯化铵进行聚合反应，采用反相悬浮聚合工艺，可以制备出速溶型珠状阳离子聚合物产品，并通过调整原料配比，以制备出不同高分子量的珠状阳离子聚合物产品，从而替代了低分子量的聚二甲基二烯丙基氯化铵产品，以广泛应用在水处理、造纸、石油开采、纺织印染及日用化工等行业。
附图说明
图1为本发明的一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明，以使本领域技术人员能够充分理解本发明的技术内容。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明的构思，并不用于限定本发明。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
聚合物分子量的测定：按非离子丙烯酰胺分子量方法测定，测定方法依照国家标准GB/T12005.10-1992进行，分子量计算中阳离子聚合物产品特性粘数按照国家标准GB12005.4-1989方法进行测定，并用水处理剂阴离子和非离子型聚丙烯酰胺GB/T 17514-2017方法进行测定确认；
其盐溶液粘度测定：产品1重量％的10重量％氯化钠水溶液在20摄氏度下，用乌氏粘度计测定出的粘度相关数据记录；
其水溶液粘度测定：以产品5重量％的水溶液在20摄氏度下，用乌氏粘度计测定出的粘度相关数据记录。
具体测定操作方法如下：
1、使用的仪器：恒温玻璃水槽、三管乌氏粘度计、秒表、洗耳球、250ml三角烧杯、40ml砂芯漏斗、20ml移液管；
2、使用的样品：蒸馏水、氯化钠(分析纯)、珠状阳离子聚合物(由下述具体实施例制备得到)；
3、用20ml移液管，取1mol/L的氯化钠溶液，置于三管乌氏粘度计中，在恒温玻璃水槽恒温25度10分钟，用洗耳球将底部的液体吸入到乌氏粘度计上线以上，液体充满玻璃球，用秒表记录液体从玻璃球上线到玻璃球下线的流经时间t0。
4、将聚合物按照一定浓度C溶解在1mol/L的氯化钠溶液中，用砂芯漏斗过滤，按照步骤3，记录聚合物/NaCl混合液体的流经时间t1，记录三次取平均值t。
5、依据GB/T12005.10-1992标准通过分析计算，得到特性粘度η和分子量M。
实施例1：
本发明提供的提高阳离子聚合物分子量的制备方法，具体操作如下，
S1水溶液单体相制备，在配料罐中分别加入二甲基二烯丙基氯化铵60％重量的120克，高活性单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵80％重量的100克，N,N亚甲基双丙烯酰胺扩链剂0.5g；EDTANa2螯合剂0.35克；氧化型引发剂过硫酸钠5克；搅拌使混合单体分散均匀；
S2反应体系建立，将稳定剂聚乙酸乙烯酯6克加入玻璃反应器中，同时加入白油有机烃溶剂500克，然后将反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，用搅拌器搅拌，同时在液面下充入氮气保护反应体系；
S3聚合反应促成，充入30分钟氮气后，调整水浴锅的温度使反应器温度在30℃，加入步骤S1制备的单体相，搅拌20分钟，搅拌器的速度为150～200r/min，将氮气管调节到液面上充氮气保护；
S4聚合反应，保证反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到80℃进行3h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把反应器温度升高到90℃后进行聚合物蒸馏，聚合物蒸馏时间为1h，得到本发明的聚合物产品；即珠状阳离子聚合物；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度110℃～120℃，干燥时间为1h，检测产品分子量，包装和储存。
按上述方法得到的珠状阳离子聚合物，并依据前述标准和测定方法测定参数和计算的特性粘度η及分子量M数值如下：
表1珠状阳离子聚合物测定参数和计算的特性粘度η和分子量M数值
Figure BDA0002662853840000071
实施例2：
本发明提供的提高阳离子聚合物分子量的制备方法，具体操作如下，
S1水溶液单体相制备，在配料罐中分别加入二甲基二烯丙基氯化铵60％重量的150克，高活性单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵80％重量的120克，扩链剂二烯丙基胺2.5g；EDTANa2螯合剂0.6克；氧化型引发剂过氧化月桂酰8克；搅拌使混合单体分散均匀；
S2反应体系建立，将稳定剂聚甲基丙烯酸5克加入玻璃反应器中，同时加入航空煤油有机烃溶剂650克，然后将反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，用搅拌器搅拌，同时在液面下充入氮气保护反应体系；
S3聚合反应促成，充入40分钟氮气后，调整水浴锅的温度使反应器温度在25℃，加入步骤S1制备的单体相，搅拌20分钟，搅拌器的速度为150～200r/min，将氮气管调节到液面上充氮气保护；
S4聚合反应，保证反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到75℃进行3h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把反应器温度升高到85℃后进行聚合物蒸馏，聚合物蒸馏时间为1.5h，得到本发明的聚合物产品；即珠状阳离子聚合物；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度110℃～120℃，干燥时间为1h，检测产品分子量，包装和储存。
按上述方法得到的珠状阳离子聚合物，并依据前述标准和测定方法测定参数和计算的特性粘度η及分子量M数值如下：
表2珠状阳离子聚合物测定参数和计算的特性粘度η和分子量M数值
Figure BDA0002662853840000081
实施例3：
本发明提供的提高阳离子聚合物分子量的制备方法，具体操作如下，
S1水溶液单体相制备，在配料罐中分别加入二甲基二烯丙基氯化铵60％重量的120克，高活性单体十八烷基二甲基烯丙基氯化铵80％重量的110克，扩链剂四烯丙基氯化铵1.5g；乙二胺四丙酸螯合剂0.6克；氧化型引发剂过氧化月桂酰4克，偶氮类引发剂偶氮二异丁腈5g；搅拌使混合单体分散均匀；
S2反应体系建立，将稳定剂聚甲基丙烯酸5克加入玻璃反应器中，同时加入航空汽油有机烃溶剂600克，然后将反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，用搅拌器搅拌，同时在液面下充入氮气保护反应体系；
S3聚合反应促成，充入20分钟氮气后，调整水浴锅的温度使反应器温度在20℃，加入步骤S1制备的单体相，搅拌10分钟，搅拌器的速度为150～200r/min，将氮气管调节到液面上充氮气保护；
S4聚合反应，保证反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到60℃进行2h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把反应器温度升高到80℃后进行聚合物蒸馏，聚合物蒸馏时间为2h，得到本发明的聚合物产品；即珠状阳离子聚合物；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度120℃，干燥时间为0.5h，检测产品分子量，包装和储存。
按上述方法得到的珠状阳离子聚合物，并依据前述标准和测定方法测定参数和计算的特性粘度η及分子量M数值如下：
表3珠状阳离子聚合物测定参数和计算的特性粘度η和分子量M数值
Figure BDA0002662853840000091
实施例4：
本发明提供的提高阳离子聚合物分子量的制备方法，具体操作如下，
S1水溶液单体相制备，在配料罐中分别加入二甲基二烯丙基氯化铵60％重量的140克，高活性单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵80％重量的100克，扩链剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺1.0g；EDTANa2螯合剂0.2克；氧化型引发剂过二碳酸二环己基酯4克，偶氮类引发剂2,2'-偶氮双(2-甲基异丁腈)10g；搅拌使混合单体分散均匀；
S2反应体系建立，将稳定剂聚乙烯基吡咯烷酮3克加入玻璃反应器中，同时加入白油有机烃溶剂650克，然后将反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，用搅拌器搅拌，同时在液面下充入氮气保护反应体系；
S3聚合反应促成，充入30分钟氮气后，调整水浴锅的温度使反应器温度在20℃，加入步骤S1制备的单体相，搅拌15分钟，搅拌器的速度为150～200r/min，将氮气管调节到液面上充氮气保护；
S4聚合反应，保证反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到60℃进行3h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把反应器温度升高到90℃后进行聚合物蒸馏，聚合物蒸馏时间为2h，得到本发明的聚合物产品；即珠状阳离子聚合物；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度120℃，干燥时间为1h，检测产品分子量，包装和储存。
按上述方法得到的珠状阳离子聚合物，并依据前述标准和测定方法测定参数和计算的特性粘度η及分子量M数值如下：
表4珠状阳离子聚合物测定参数和计算的特性粘度η和分子量M数值
Figure BDA0002662853840000101
实施例5：
本发明提供的提高阳离子聚合物分子量的制备方法，具体操作如下，
S1水溶液单体相制备，在配料罐中分别加入二甲基二烯丙基氯化铵60％重量的150克，高活性单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵80％重量的110克，扩链剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺1.5g；三乙撑四胺螯合剂0.6克；氧化型引发剂过二碳酸二环己基酯3克，偶氮类引发剂2,2'-偶氮双(2-甲基异丁腈)8g；搅拌使混合单体分散均匀；
S2反应体系建立，将稳定剂聚甲基丙烯酸6克加入玻璃反应器中，同时加入航空煤油有机烃溶剂600克，然后将反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，用搅拌器搅拌，同时在液面下充入氮气保护反应体系；
S3聚合反应促成，充入30分钟氮气后，调整水浴锅的温度使反应器温度在30℃，加入步骤S1制备的单体相，搅拌10分钟，搅拌器的速度为150～200r/min，将氮气管调节到液面上充氮气保护；
S4聚合反应，保证反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到65℃进行3h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把反应器温度升高到80℃后进行聚合物蒸馏，聚合物蒸馏时间为2h，得到本发明的聚合物产品；即珠状阳离子聚合物；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度110℃～120℃，干燥时间为1h，检测产品分子量，包装和储存。
按上述方法得到的珠状阳离子聚合物，并依据前述标准和测定方法测定参数和计算的特性粘度η及分子量M数值如下：
表5珠状阳离子聚合物测定参数和计算的特性粘度η和分子量M数值
Figure BDA0002662853840000102
实施例6：
本发明提供的提高阳离子聚合物分子量的制备方法，具体操作如下，
S1水溶液单体相制备，在配料罐中分别加入二甲基二烯丙基氯化铵60％重量的130克，高活性单体十六烷基甲基二烯丙基氯化铵80％重量的110克，扩链剂二烯丙基胺2.5g；EDTANa2螯合剂0.6克；氧化型引发剂过乙酸叔丁酯4克，偶氮类引发剂2,2'-偶氮双(2-甲基异丁腈)6g；搅拌使混合单体分散均匀；
S2反应体系建立，将稳定剂羟丙基纤维素4克加入玻璃反应器中，同时加入航空煤油有机烃溶剂550克，然后将反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，用搅拌器搅拌，同时在液面下充入氮气保护反应体系；
S3聚合反应促成，充入20分钟氮气后，调整水浴锅的温度使反应器温度在30℃，加入步骤S1制备的单体相，搅拌20分钟，搅拌器的速度为150～200r/min，将氮气管调节到液面上充氮气保护；
S4聚合反应，保证反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到65℃进行2h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把反应器温度升高到80℃后进行聚合物蒸馏，聚合物蒸馏时间为2h，得到本发明的聚合物产品；即珠状阳离子聚合物；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度110℃～120℃，干燥时间为1h，检测产品分子量，包装和储存。
按上述方法得到的珠状阳离子聚合物，并依据前述标准和测定方法测定参数和计算的特性粘度η及分子量M数值如下：
表6珠状阳离子聚合物测定参数和计算的特性粘度η和分子量M数值
Figure BDA0002662853840000111
实施例7：
本发明提供的提高阳离子聚合物分子量的制备方法，具体操作如下，
S1水溶液单体相制备，在配料罐中分别加入二甲基二烯丙基氯化铵60％重量的145克，高活性单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵80％重量的115克，扩链剂二烯丙基胺2.5g；EDTANa2螯合剂0.6克；氧化型引发剂过氧化月桂酰4.5克，偶氮类引发剂2,2'-偶氮双(2-甲基异丁腈)9.5g；搅拌使混合单体分散均匀；
S2反应体系建立，将稳定剂聚甲基丙烯酸5.5克加入玻璃反应器中，同时加入航空煤油有机烃溶剂600克，然后将反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，用搅拌器搅拌，同时在液面下充入氮气保护反应体系；
S3聚合反应促成，充入38分钟氮气后，调整水浴锅的温度使反应器温度在30℃，加入步骤S1制备的单体相，搅拌25分钟，搅拌器的速度为150～200r/min，将氮气管调节到液面上充氮气保护；
S4聚合反应，保证反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到80℃进行3h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把反应器温度升高到85℃后进行聚合物蒸馏，聚合物蒸馏时间为2h，得到本发明的聚合物产品；即珠状阳离子聚合物；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度110℃～120℃，干燥时间为1h，检测产品分子量，包装和储存。
按上述方法得到的珠状阳离子聚合物，并依据前述标准和测定方法测定参数和计算的特性粘度η及分子量M数值如下：
表7珠状阳离子聚合物测定参数和计算的特性粘度η和分子量M数值
Figure BDA0002662853840000121
利用本发明得到的珠状阳离子聚合物的分子量可达150万以上，甚至500万以上，该方法制备的珠状阳离子聚合物分子量保持在500～1000万之间；珠状阳离子聚合物易溶于水，形成分散液具有良好流动性。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1水溶液单体相制备，向水相罐中加入二烯丙基二甲基氯化铵单体溶液100～150份，高活性单体100～120份，扩链剂0.5～2.5份；螯合剂0.2～0.6份和引发剂2～10份，并进行充分搅拌，使所述单体混合和分散均匀，以得水溶液单体相；
S2反应体系建立，将稳定剂3～6份加入反应器中，同时加入有机烃类溶剂500～650份，然后把所述反应器放入到水温为20℃～30℃的水浴锅中，并用搅拌器对所述反应器进行第一次搅拌，且在所述反应器的液面下充入氮气以保护反应体系；
S3聚合反应促成，在对所述反应器的液面下充入氮气20min～40min后，调整所述水浴锅的温度使所述反应器温度在20℃～30℃，并向所述反应器中加入步骤S1制备的所述水溶液单体相，并对所述反应器进行第二次搅拌10min～20min，所述第二次搅拌的搅拌速度为150～200r/min，搅拌结束后将氮气管调节到反应器的液面上充氮气保护；
S4聚合反应，所述反应器的液面在氮气保护下，缓慢将反应器温度升高到60℃～80℃进行2h～3h聚合反应，反应结束后，停止充入氮气；
S5聚合物蒸馏，把所述反应器温度升高到80℃～90℃后进行聚合物蒸馏，所述聚合物蒸馏时间为1h～2h，得到珠状阳离子聚合物，所述珠状阳离子聚合物分子量为150万～1000万；
S6聚合物后处理，将所述聚合物产品送入干燥机干燥，所述干燥温度110℃～120℃，干燥时间为0.5h～1h，检测产品分子量，包装和储存；
其中，所述高活性单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，十六烷基甲基二烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰丙基三甲基氯化铵中的一种或多种混合。
2.根据权利要求1所述一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于：
所述引发剂为氧化型引发剂2～5份和/或偶氮类引发剂5～10份。
3.根据权利要求1或2所述一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于：
所述引发剂为氧化型引发剂，所述氧化型引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过二碳酸二环己基酯、过辛酸叔丁酯、过辛酸叔戊酯、过壬二酸二叔丁酯、过乙酸叔丁酯中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求1或2所述一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于：
所述引发剂为偶氮类引发剂，所述偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、2,2'-偶氮双(异丁腈)、2,2'-偶氮双(2-甲基异丁腈)中的一种或几种混合物。
5.根据权利要求1所述一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于：
所述扩链剂为二烯丙基胺，三烯丙基胺、四烯丙基氯化铵、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于：
所述稳定剂为羟丙基纤维素、乙基纤维素、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇以及苯乙烯和马来酸酐的共聚物中的一种或多种混合物。
7.根据权利要求1所述一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于：
所述螯合剂为EDTANa2、二巯基丙烷磺酸钠、EGTA、乙二胺四丙酸、三乙撑四胺中的一种或多种混合物。
8.根据权利要求1所述一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于：
所述有机烃类溶剂选自汽油、煤油、柴油或白油中的一种或几种混合物。
9.根据权利要求6或8所述一种提高阳离子聚合物分子量的制备方法，其特征在于：
所述稳定剂中聚乙酸乙烯酯与聚甲基丙烯酸比例为1：1；所述有机烃类溶剂中柴油与白油比例为1：1。
10.一种珠状阳离子聚合物，其特征在于，根据权利要求1～9任一项所述的制备方法制备而得，所述珠状阳离子聚合物的分子量为150万～1000万。
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