聚二甲基二烯丙基氯化铵的应用

背景及概述^[1][2]

聚二甲基二烯丙基氯化铵是一种水溶性阳离子聚季铵盐(简称PDMDAAC)，具有正电荷密度高、水溶性好、高效无毒、pH适用广泛的特点，因此被广泛应用于石油开采、造纸、采矿、纺织印染、日用化工及水处理领域。

制备^[1-2]

一种线型聚二甲基二烯丙基氯化铵的制备方法，其包括如下步骤：将浓度为35％的二甲胺溶液置于反应釜中，在20℃条件下，缓慢滴入烯丙基氯，30min后，在10℃条件下，加入浓度为15％的氢氧化钠溶液，然后升温至35℃，回流反应8h，离心过滤，将滤液置于反应釜中，在70℃下常压反应至固含量为69％，保持反应温度，然后加入水，使反应体系的固含量降至34％，然后将引发剂加入反应体系中，停止加热，自然降温的同时采用自然光催化2h，制得粘稠的线型聚二甲基二烯丙基氯化铵。

聚二甲基二烯丙基氯化铵(Polydimethyldiallyl ammonium Chloride，简称 PDMDAAC)是由二甲基二烯丙基氯化铵(Dimethyldiallyl ammonium Chloride，简称 DMDAAC)经均聚反应所得，因其具有相对分子质量可控、阳离子度高、稳定性高、水溶性好等优点，广泛应用于造纸、采煤、石油开采、纺织印染、医药、生物、日用化学品、水处理等领域。由于水溶液自由基聚合得到的PDMDAAC胶状物运输、储存和使用均不方便，所以PDMDAAC的干粉制备工艺备受关注。

CN201611157520.9提供一种工艺简单稳定，制备成本低，系列化特征黏度PDMDAAC 速溶干粉的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种PDMDAAC速溶干粉的制备方法，以特征黏度值为1.0-3.5dL/g、固含量为 57.60％-69.30％的PDMDAAC胶体为原料，造粒得到PDMDAAC胶粒，将胶粒采用两段程序升温的方式进行干燥，先在恒速干燥阶段下，于60±5℃下维持20-50min，再在后期的降速干燥 阶段下，于75-100℃下维持80-100min，干燥结束后粉粹，得到特征黏度值为1.4-3.6dL/g的 PDMDAAC干粉。

其中，所述的PDMDAAC胶粒的大小为2×2×20-6×6×50mm。

应用^[3]

聚二甲基二烯丙基氯化铵为强阳离子聚电解质，外观为无色至淡黄色粘稠 液体，具有安全、无毒、易溶于水、不易燃、凝聚力强、水解稳定性好、不成凝胶、对pH值变化不敏感、有抗氯性的特点，在污水处理行业作为阳离子混凝剂应用较多。但目前以聚二甲基二烯丙基氯化铵为阳离子混凝剂的污水治理化学药品很多成分复杂，而且还需其它较高成本的原料，所以导致成品药品的生产成本较高，在污水处理需求越来越广泛的情况下，传统化学药品不便于推广普及。

CN201410014611.1提供一种性能优良、成本较低、 易于推广的壳聚糖与聚二甲基二烯丙基氯化铵复合物及制备方法。本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种壳聚糖与聚二甲基二烯丙基氯化铵复合物，包括壳聚糖与聚二甲基二 烯丙基氯化铵，所述壳聚糖的质量份为1份，所述聚二甲基二烯丙基氯化铵的 质量份为3～8份。壳聚糖是甲壳素部分脱去乙酰基后生成的衍生物，化学名称为：β-（1,4）-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，研究发现，壳聚糖分子链上分布着许多羟基、氨基，还有部分N-乙酰基，这些基团的存在使壳聚糖表现出许多独特的化学性质，引入强正电性的季铵盐基团后，阳离子强度大大提高，可增强吸附和絮凝性能。将壳聚糖与聚二甲基二烯丙基氯化铵合成后，壳聚糖引入了阳离子基团，吸附 和絮凝性能大大增强。具体地，所述聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量份为5份。

制备方法，包括以下步骤：

（1）在反应釜中加入冰醋酸，再加入1质量份的壳聚糖，搅拌至完全溶解；

（2）向反应釜中充入氮气，在氮气保护下，加入3～8质量份的聚二甲基 二烯丙基氯化铵；

（3）加入引发剂，保持温度在30℃～70℃，反应时间为3～6h，得到壳聚 糖与聚二甲基二烯丙基氯化铵反应生成的复合物。

本发明的有益效果在于：

本发明将壳聚糖与聚二甲基二烯丙基氯化铵合成制备复合物，其吸附和絮 凝性能极强，可作为污水处理行业的理想化学药品；壳聚糖作为甲壳素的衍生 物，其来源广泛，储量丰富，成本低廉，不易造成二次污染，所以本复合物适于在污水处理行业大量推广普及。

主要参考资料

[1] CN201811349522.7 一种线型聚二甲基二烯丙基氯化铵及其制备方法

[2] CN201611157520.9 一种聚二甲基二烯丙基氯化铵速溶干粉的制备方法

[3] CN201410014611.1 壳聚糖与聚二甲基二烯丙基氯化铵复合物及制备方法