接枝共聚物的改性

[制备方法]木质素接枝共聚物以及木质素磺酸盐接枝共聚物的改性是制备两性改性木质素絮凝剂的主要方法之一。根据接枝共聚物原材料的不同，可分为木质素接枝共聚物的改性和木质素磺酸盐接枝共聚物的改性。

(1)木质素接枝共聚物的改性

和淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的改性方法类似，木质素接枝共聚物的改性方式有2种：

①以木质素-丙烯酰胺接枝共聚物为原料，通过Mannich反应和水解反应来制备两性型木质素丙烯酰胺接枝共聚物；②以木质素丙烯酰胺接枝共聚物为原料，通过Mannich反应和磺甲基化反应来制备两性型木质素丙烯酰胺接枝共聚物。

①改性方法1

a.木质素-丙烯酰胺接枝共聚物的制备将木质素和适量蒸馏水加入四口烧瓶中，搅拌均匀后，在N2氛围内加入硫酸亚铁溶液，反应10min后，加入丙烯酰胺单体，10～20min后，加入过硫酸钾溶液通氮，搅拌反应2～3h，得木质素丙烯酰胺接枝共聚物。

b.两性木质素丙烯酰胺接枝共聚物的制备在上述接枝物中加入计算量的甲醛和二甲胺，接枝共聚物、甲醛和二甲胺的摩尔比为1：1：1.5，反应温度为50℃，搅拌反应2～3h后，加入碳酸钠和氢氧化钠混合水溶液，在70～80℃下反应2～3h，即得两性木质素丙烯酰胺接枝共聚物。

②改性方法2

a.木质素丙烯酰胺接枝共聚物

将木质素和适量蒸馏水加入四口烧瓶中，搅拌均匀后，在N₂氛围内加入硫酸亚铁溶液，反应10min后，加入丙烯酰胺单体，10～20min后，加入过硫酸钾溶液通氮，搅拌反应2～3h，得木质素丙烯酰胺接枝共聚物。

b.两性木质素丙烯酰胺接枝共聚物的制备在上述接枝物中加入计算量的甲醛和二甲胺，接枝共聚物、甲醛和二甲胺的摩尔比为1：1：1.5，反应温度为50℃，搅拌反应2h后，加入甲醛和亚硫酸氢钠的反应混合液，在70～85℃下反应3～4h，即得两性木质素-丙烯酰胺接枝共聚物。

(2)木质素磺酸盐接枝共聚物的改性

木质素磺酸盐接枝共聚物的改性的工艺为：首先以木质素磺酸盐和丙烯酰胺为原料制备出木质素磺酸盐丙烯酰胺接枝共聚物，然后通过Mannich反应进行阳离子化，制备出两性木质素磺酸盐-丙烯酰胺接枝共聚物。

①木质素磺酸钙与丙烯酰胺的接枝共聚在三口瓶中加入一定量的木质素磺酸钙和水，搅拌溶解，升温至50℃，通氮气5min，加入配比量的过硫酸钾及丙烯酰胺，保温反应。其中，过硫酸钾浓度为5×10-3mol/L，丙烯酰胺用量1.4mol/L，反应温度50℃，反应时间2.5h。

②接枝共聚物的Mannich反应将接枝共聚物溶液用10% NaOH溶液调节至一定的pH值，加入甲醛在相应温度下羟甲基化反应一定时间，再加入二甲胺在一定温度下胺甲基化反应一定时间，得到反应产物。其中，醛胺摩尔比1：1，羟甲基化反应温度50℃，羟甲基化反应时间1h，胺甲基化反应温度50℃，胺甲基化反应时间2h，反应体系的pH值为10。

相关链接：木质素磺酸盐的Mannich反应话接枝共聚

文章来源：《水处理化学品手册》

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