聚-2-羥丙基-N,N-二甲胺氯化銨
作用與用途
白色至淺棕色固體,具有高吸濕性,不能完全干燥。吸熱轉變點32-39℃,熱分解溫度200℃,為重要的強陽離子聚電解質,線性均聚物,水溶性好,能與水以任意比例混合,無毒無味。性質穩定,對pH值不敏感,具有抗氯降解作用。此外,還具有耐高溫高壓和耐高速剪切等特性。
性質與穩定性
該共聚物是極好的陽離子有機高分子絮凝劑。它的電荷密度大,可起很好的電荷中和作用,可用于水處理絮凝劑、造紙助留助濾劑,還可用于印染、皮革染色的固色劑等。在城市生活污水和工業廢水處理中,作為絮凝劑和污泥脫水的過濾或離心助劑。用相對分子質量5×104~7.5×104的本產品處理煉油廠的廢水,可收到良好的效果。在冷卻水處理中用作殺生劑,可以殺死或抑制各種菌藻的滋生,是有效的黏泥控制劑。在石油開采中用作防膨劑,污水處理絮凝劑,電鍍添加劑,玻璃表面的防霧劑和防靜電劑。在造紙中可作為紙張的導電聚合物。在紡織染整后處理中,低相對分子質量的本品可以作為染色的固色劑,并不影響耐光度。在循環冷卻水系統使用本品時,投加劑量應根據菌藻的多少而定,一般在50~100mg/L。加藥方式采用沖擊加藥法,即每周分三次投加,每四周為一個周期。
合成方法
以二甲胺和環氧氧丙烷為原料,以水為溶劑進行溶液聚合,其反應如下:

為了增加相對分子質量,可以在上述反應中,加入少量的烷基伯胺。反應產物支鏈的長短、多少和相對分子質量的大小都可以控制。其控制的方法是選用不同類型的烷基胺、調節烷基胺與環氧氯丙烷的比例以及調節二甲胺與烷基胺的比例,這時,聚合反應式變為:

于裝有冷凝器、機械攪拌器、溫度計、加料漏斗的燒瓶內,加入92.5g(1.0mol)環氧氯丙烷,同時在加料漏斗中加入112.5g甲胺水溶液(含量40.0%,約1.0mol)。開動攪拌,于1h內將漏斗內的二甲胺水溶液慢慢地加入到環氧氯丙烷中,溫度維持在20-30℃,然后,升溫至50℃,反應6h,即可得到內含67%聚合物固體的清澈溶液。將此溶液加水稀釋至37%,在25℃下測定其黏度。
制取固體產品時,將上述聚合物溶液加入丙酮,經沉淀分離后,于室溫下進行真空干燥,由此即可得到白色或淺棕色的固體。