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聚合物凝结

阅读:793发布:2020-05-11

专利汇可以提供聚合物凝结专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且其侧基含至少一个季胺基的 马 来酸酐 聚合物 是用于处理 废 水 和其它含分散杂质的水的有效的 凝结 剂。,下面是聚合物凝结专利的具体信息内容。

1.一种聚合物,其包含衍生自来酸酐的重复单元,多个所述重复单元具有含至少一个季胺基的侧基。
2.根据权利要求1所述的聚合物,另外含有衍生自异丁烯和烷基乙烯基醚中的至少一种的重复单元。
3.根据权利要求1所述的聚合物,其中侧基具有下式:
其中
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
2
R”在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、或-LNR3X;
1 2
L和L 在每一次出现时独立地是亚烷基、杂亚烷基、或取代的亚烷基;且X是阴离子。
4.根据权利要求1所述的聚合物,另外含有下式的重复单元:
其中
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R”在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、或-L2NR3X;
L1和L2在每一次出现时独立地是亚烷基、氧杂亚烷基、或取代的亚烷基;且X是阴离子。
5.根据权利要求1所述的聚合物,其中侧基具有下式:
其中
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;且X是阴离子。
6.根据权利要求1所述的聚合物,另外含有衍生自异丁烯的重复单元。
7.根据权利要求1所述的聚合物,另外含有衍生自甲基乙烯基醚的重复单元。
8.根据权利要求1所述的聚合物,含有下式的重复单元:
其中
+ +
M是H、NH4或金属阳离子;
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
X是阴离子;
1
R是H或甲基;
2
R是甲基或C1-C3烷氧基;且
1 2 1 2
对于每个重复单元,当R是H时,R 是C1-C3烷氧基,且当R 是甲基时,R 是甲基。
9.一种处理含有分散杂质的的方法,所述方法包括将水与根据权利要求1-8任一项所述的聚合物接触
10.一种处理含有分散杂质的水的方法,所述方法包括将水与包括具有衍生自马来酸酐的重复单元的聚合物的凝结剂接触,所述重复单元具有包括至少一个季胺基的侧基;
藉此分散杂质至少部分地从水中去除。
11.根据权利要求10所述的方法,其中侧基具有下式:
其中
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
2
R”在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、或-LNR3X;
1 2
L和L 在每一次出现时独立地是亚烷基、氧杂亚烷基、或取代的亚烷基;且X是阴离子。
12.根据权利要求10所述的方法,其中侧基具有下式:
其中
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;且X是阴离子。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述聚合物另外包括衍生自异丁烯和烷基乙烯基醚中的至少一种的重复单元。
14.根据权利要求10所述的方法,其中所述聚合物另外含有衍生自异丁烯的重复单元。
15.根据权利要求10所述的方法,其中所述聚合物另外含有衍生自甲基乙烯基醚的重复单元。
16.根据权利要求10所述的方法,其中聚合物凝结剂包括下式的重复单元:
其中
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
X是阴离子;
1
R是H或甲基;
2
R是甲基或C1-C3烷氧基;且
1 2 1 2
对于每个重复单元,当R是H时,R 是C1-C3烷氧基,且当R 是甲基时,R 是甲基。
17.根据权利要求10所述的方法,其中大于50%的衍生自马来酸酐的重复单元具有含至少一个季胺基的侧基。
18.根据权利要求10所述的方法,其中大于80%的衍生自马来酸酐的重复单元具有含至少一个季胺基的侧基。
19.根据权利要求10所述的方法,其中聚合物的分子量在约5000道尔顿到小于
1,000,000道尔顿的范围内。
20.根据权利要求10所述的方法,其中聚合物的分子量在约5000道尔顿到约200,000道尔顿的范围内。
21.一种制备具有衍生自马来酸酐的重复单元的聚合物的方法,多个所述重复单元具有含至少一个季胺基的侧基,所述方法包括将季铵化试剂或亲电烷基季铵盐与具有衍生自马来酸酐的重复单元的叔基聚合物反应,每个重复单元具有含至少一个叔胺基的侧基。
22.根据权利要求21所述的方法,其中亲电烷基季铵盐是环氧烷基季铵盐。
23.根据权利要求21所述的方法,其中亲电烷基季铵盐是缩水甘油基三甲基氯化铵
24.根据权利要求21所述的方法,另外包括通过将烷基多胺与包括衍生自马来酸酐的重复单元的酸酐官能聚合物的酸酐基团反应,形成叔氨基聚合物。
25.根据权利要求24所述的方法,其中烷基多胺具有下式:
其中
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;且n是1-10。
26.根据权利要求24所述的方法,其中烷基多胺是N,N’-二甲基乙烯基二胺。
27.根据权利要求21所述的方法,其中重复单元具有下式:
其中
+ +
M是H、NH4或碱金属阳离子;
R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
1 2
L和L 在每一次出现时独立地是亚烷基、氧杂亚烷基、或取代的亚烷基;
X是阴离子;
1
R是H或甲基;
2
R是甲基或C1-C3烷氧基;且
1 2 1 2
对于每个重复单元,当R是H时,R 是C1-C3烷氧基,且当R 是甲基时,R 是甲基。
28.根据权利要求21所述的方法,其中大于50%的衍生自马来酸酐的重复单元具有含至少一个季胺基的侧基。
29.根据权利要求21所述的方法,其中大于80%的衍生自马来酸酐的重复单元具有含至少一个季胺基的侧基。
30.根据权利要求21所述的方法,其中重复单元具有下式:

说明书全文

聚合物凝结

背景技术

[0001] ,尽管其化学组成简单,但却是跨越多种多样的生物复杂性维持生命必不可少的组分,因此确定这种生命维持物品效用和价值的关键特性是其纯度。而且,在满足世界对于纯净水需求的持续努中,一直存在改善控制其纯度以便它可在例如工业过程中再循环或在可饮用消费者装置中使用的方法的需求。因此,水纯化的任何特定工艺对于其初始组成和其最终用途来说是独一无二的,即,为工业过程纯化进水源将完全不同于为工业排放过程纯化出水。但是在每种情况下,其最终纯化的组成被密切监测,而且,对于废水排放过程,它们很大程度上受到联邦机构的监管。
[0002] 废水处理项目的主要目标是去除溶解的和悬浮的杂质,所述杂质跨越了从埃到纳米到微米尺寸种类的范围,即,分别地从溶解的盐到胶体到悬浮的固体。从废水源中去除胶体和悬浮固体最常用的方法是通过凝结和絮凝的作用使用聚合物电解质。大多数胶体颗粒具有负电荷表面,因此它们倾向于互相排斥且形成分散颗粒的稳定的网络。作为负电荷表面的结果,溶液中的离子通过电荷配对稳定了表面电位,且形成了电双层。所述双层由两个主要区域即被称为腹层(Stern layer)的表面上离子的紧密结合的区域和被称为古奥依层(Guoy layer)的更加散布的外部区域组成。该电双层产生了甚至更大的径向屏障,其远远地扩展了核心胶体颗粒,且阻止颗粒-颗粒粘附。需要克服该保护性电屏障以促进聚集——改善悬浮固体的沉降速率的要求。
[0003] 粒度和表面电荷同时控制胶体颗粒的整体稳定性,即,表面电荷密度越高,稳定性越好。这是因为很大程度上由腹层支配的电荷密度设置了动能屏障,当两个颗粒碰撞时发生聚集必须克服该屏障。凝结和絮凝中使用的化学物质扰乱了胶体带电双层的势能,降低了颗粒-颗粒的排斥,且破坏了分散体的稳定性。这些较小的颗粒聚集,形成絮凝物,其沉降速度快于未处理的颗粒。凝结和絮凝两种方法有时互相混淆,部分由于潜在的絮凝机理是类似的,即,将颗粒聚集在一起,但不同之处仅在于所讨论的絮凝物的尺寸方面。凝结压缩胶体的电双层,降低了聚集的动能屏障,使得颗粒聚集在一起,而絮凝使这些聚集物桥连以产生更密集、更快速的沉降,但具有更多的多孔网络。
[0004] 最广泛使用的聚合物凝结剂是衍生自曼尼希反应的丹宁的烷基铵盐,以及衍生自表氯醇的二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)的聚合物和共聚物。曼尼希反应在胺、甲、和可烯醇化有机片段之间形成共价连接。在美国,含有甲醛的产品是受到控制的,因为甲醛作为2A组化合物被列于国际癌症研究机构(LARC)的化学名单上,这表示其可能对人类有致癌性。一些欧洲国家已经禁止衍生自曼尼希方法的材料的使用,因为该反应是动态且可逆的;在某些条件下,曼尼希衍生的材料可被水解且将甲醛浸出到水源中,并最终进入饮水供应中。类似地,EPA高度管制饮用水应用中存在的残留表氯醇,且其被限制在低于0.01%/20mg/L剂量的聚合物或化学物质的水平。在其它废水处理应用中含表氯醇和甲醛的材料的进一步限制使用的预期中,我们已经对寻找用于废水处理的替代“绿色”材料感兴趣。因此,仍需要新的无表氯醇和无甲醛的聚合物电解质作为凝结剂用于水处理方法中。
[0005] 简述
[0006] 已经意外地发现侧基中包含至少一个季胺基的来酸酐聚合物是用于处理废水和其它含分散杂质的水的有效的凝结剂。因此,在多个方面,本发明涉及这类聚合物,将所述聚合物用于水处理的方法,以及制备所述聚合物的工艺。
[0007] 详细描述
[0008] 根据本发明的聚合物是水溶的且具有高的正电荷密度。它们可以通过将酸酐基转化成基酰胺基,并季铵化氨基酰胺基而制备自马来酸酐聚合物和共聚物,如流程1所示。
[0009] 流程1
[0010]
[0011] 其中+ +
[0012] M是H、NH4或金属阳离子;
[0013] R在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
[0014] R’在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基;
[0015] R”在每一次出现时独立地是H、烷基、取代的烷基、芳基、或取代的芳基、2
或-LNR3X;
1 2
[0016] L和L 在每一次出现时独立地是亚烷基、杂亚烷基、或取代的亚烷基;且[0017] X是阴离子。
[0018] 在第一步中,酸酐基与烷基多胺反应形成叔氨基聚合物。烷基多胺是支化或线性的烷基化合物,其包括至少两个氨基;所述基团可以是伯、仲或叔的,且可位于末端的位置或嵌入到烷基链或支链中。叔氨基聚合物是具有位于侧链或位于来自主聚合物链的侧基上的叔氨基的聚合物。所述烷基多胺可以是下式的化合物:
[0019]
[0020] 其中n是1-10。特别地,所述烷基多胺可以是N,N’-二甲基乙烯基二胺。
[0021] 在第二步中,叔氨基与季铵化试剂反应形成季胺基。在本发明的上下文中,季铵化试剂是能够通过经由亲电试剂或包括烷基化试剂和亲电烷基季铵盐的试剂的亲电中心上的氮的亲核攻击,将烷基传送到叔氮原子的试剂。季铵化试剂是本领域技术人员周知的,且包括,但不限于,烷基或烷基芳基卤化物、甲苯磺酸盐、和甲烷磺酸盐和亲电烷基季铵盐,如US3,636,114、US4,109,094、WO2011035034和JOC,1987,52,(23),5247-5254;Polyhedron2008,27,(9-10),2226-2230中描述的那些。具体的例子包括,但不限于,苄基氯和缩水甘油基三甲基氯化铵。
[0022] 侧基可含有单个季胺基,或其可含有两个或更多个季铵基(quat group)。当去质子化羧酸可为带正电荷的季铵中心充当内部抗衡离子时,在升高的pH下,双重季铵中心可使内部电荷中和的影响最小化。这避免了聚合物上阳离子电荷的全部中和,且保持了凝结功效。
[0023] 产物聚合物包括下式的重复单元:
[0024]
[0025] 衍生自马来酸酐的大于50%的重复单元可具有含至少一个季胺基的侧基;特别地,大于80%的重复单元可含有该侧基。
[0026] 在特定的实施方案中,所述烷基多胺是N,N’-二甲基乙烯基二胺,且所述亲电烷基季铵盐是缩水甘油基三甲基氯化铵,且所述重复单元具有下式:
[0027]
[0028] 根据本发明的聚合物也可包括含下式的环状酰胺基的重复单元:
[0029]
[0030] 所述酰胺可通过分子内重排从无环酰胺形成。
[0031] 用作制备根据本发明的聚合物的起始材料的马来酸酐聚合物可包括形成自易与马来酸酐共聚的α,β-不饱和单体的重复单元。合适的共聚单体的非限制性例子包括烷基乙烯基醚如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚,烯如乙烯、1-十八烯、苯乙烯、苯乙烯磺酸、异丁烯、丙烯(propene)、丙烯(propylene)、醋酸乙烯酯和丙烯酸。在很多情况下,合适的共聚单体与马来酸酐形成交替共聚物,包括例如甲基乙烯基醚和异丁烯。特别地,根据本发明的聚合物可包括衍生自异丁烯和甲基乙烯基醚中的至少一种的重复单元。
[0032] 聚合物的重均分子量(Mw)小于1,000,000道尔顿,且可在约5000道尔顿到小于1,000,000道尔顿的范围内,特别地从约5000道尔顿到约200,000道尔顿。在一些实施方案中,分子量在约5000到约100,000的范围内。所述聚合物应足够大到产生凝结剂絮凝物,但不大到在絮凝物之间形成桥连。
[0033] 含有悬浮颗粒的水和颗粒材料的其它水性悬浮液可通过本发明的方法进行处理。这种水可有天然或人工来源(包括工业和卫生来源)的其起源。尽管也可以处理地下水,但天然来源的含有悬浮颗粒的水通常是地表水,其中颗粒是悬浮的土壤颗粒(淤泥)。其来源于工业工艺的水(包括卫生用水)可含有多种不同种类的悬浮颗粒,其通常是从事特定工业或卫生操作的结果。在将这种工业水排放到天然水道之前,去除悬浮的物质通常是必需的。根据本发明的方法同样可施用到:在贮水池或鱼塘、湖泊或其它含有悬浮固体的天然或人工水体中含有的水、在其制备中、使用期间或使用之后且在处理之前供应的工业水、或者供用于在用于这类目的之前去除悬浮固体的卫生用水、或已经被来自任何来源的杂质污染的水。
[0034] 根据本发明的聚合物典型地导致快速凝结,而且也增强了颗粒已形成的聚集物,导致初始颗粒普遍收紧或粘结在一起,以及凝结和沉降速度加快,因此形成了较少混浊的上清液。
[0035] 可将根据本发明的聚合物加入到水性悬浮液中,使得颗粒的所得凝结和聚集在整个水体中均匀地发生。为了将聚合物均匀地加入到含水悬浮液中,可向水中加入相对稀释的原液。
[0036] 根据本发明的聚合物的用量可依据待聚集或絮凝的固体的细分程度和量以及这种固体的化学性质而改变。通常,使用不超过以悬浮固体重量计的1000ppm,但至少足以促进凝结的量;典型地使用至少1ppm。应使用足够量的根据本发明的聚合物以确保发生凝结,而不会导致稳定分散体的形成,即,基于存在的固体,在处理的水中的浓度不超过0.1wt%。
[0037] 定义
[0038] 如本文使用的,术语“约”是指在给定值的10%以内,优选5%以内,和更优选在给定值的1%以内。备选地,术语“约”是指数值可落在对于那种数值类型来说科学上可接受的误差范围以内,其将取决于给定可利用的工具时测量的质量可怎么样。
[0039] 在本发明的上下文中,烷基意在包括线性、支化、或环状烃结构及其组合,包括低级烷基和高级烷基。优选的烷基基团是C20或更低的那些。低级烷基是指具有1到6个原子,优选1到4个碳原子的烷基基团,且包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、和正-、仲-和叔丁基。高级烷基是指具有7或更多碳原子,优选7-20个碳原子的烷基基团,且包括正-、仲-和叔庚基、辛基和十二烷基。环烷基是烷基的子集且包括具有3到8个碳原子的环状烃基基团。环烷基基团的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、和降片烷基。烯基和炔基分别是指其中两个或更多个氢原子被双键或三键置换的烷基基团。
[0040] 芳基和杂芳基是指含有0-3个选自氮、氧或硫的杂原子的5-或6-元芳香族或杂芳香族环;含有0-3个选自氮、氧或硫的杂原子的9-或10-元双环芳香族或杂芳香族环系;或含有0-3个选自氮、氧或硫的杂原子的13-或14-元三环芳香族或杂芳香族环系。6-到
14-元芳香族碳环包括例如苯、、茚满、四氢化萘、和芴;5-到10-元芳香族杂环包括例如咪唑、吡啶、吲哚、噻吩、苯并呋喃、噻唑、呋喃、苯并咪唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、嘧啶、吡嗪、四唑和吡唑。
[0041] 芳基烷基是指连接到芳环上的烷基残基。实例是苄基和苯乙基。杂芳基烷基是指连接到杂芳环上的烷基残基。实例包括吡啶基甲基和嘧啶基乙基。烷基芳基是指其上连接有一个或多个烷基基团的芳基残基。实例是甲苯基和2,4,6-三甲苯基。
[0042] 烷氧基是指通过氧连接到母体结构上的直链、支化、环状构型和其组合的1到8个碳原子的基团。实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙氧基、和环己氧基。低级烷氧基是指含有1到4个碳的基团。
[0043] 酰基是指通过羰基官能团连接到母体结构上的直链、支化、环状构型、饱和、不饱和和芳香族及其组合的1到8个碳原子的基团。酰基残基中的一个或多个碳可被氮、氧或硫置换,只要与母体连接的点仍在羰基上。实例包括乙酰基、苯甲酰基、丙酰基、异丁酰基、叔丁氧基羰基和苄氧基羰基。低级酰基是指含有1到4个碳的基团。
[0044] 杂环是指其中一个或两个碳原子被诸如氧、氮或硫的杂原子置换的环烷基或芳基残基。落在本发明范围内的杂环的实例包括吡咯烷、吡唑、吡咯、吲哚、喹啉、异喹啉、四氢异喹啉、苯并呋喃、苯并二氧杂环己烷、苯并间二氧杂环戊烯(当作为取代基出现时,常被称作亚甲基二氧基苯基)、四唑、吗啉、噻唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、噻吩、呋喃、噁唑、噁唑啉、异噁唑、二氧杂环己烷、和四氢呋喃。
[0045] 取代是指残基,包括但不限于烷基、烷基芳基、芳基、芳基烷基、和杂芳基,其中残基的最多三个氢原子被低级烷基、取代的烷基、烯基、取代的烯基、芳基、取代的芳基、卤代烷基、烷氧基、羰基、羧基、羧基烷氧基、羧酰氮基、酰氧基、脒基、硝基、卤素、羟基、OCH(COOH)2、氰基、伯氨基、仲氨基、酰基氨基、烷基硫代、亚砜、砜、苯基、苄基、苯氧基、苄氧基、杂芳基或杂芳氧基置换。
[0046] 卤代烷基是指其中一个或多个氢原子被卤素原子置换的烷基残基;术语卤代烷基包括全卤代烷基。落在本发明范围内的卤代烷基基团的实例包括CH2F、CHF2、和CF3。
[0047] 氧杂烷基是指其中一个或多个碳已被氧置换的烷基残基。它通过烷基残基连接到母体结构上。实例包括甲氧基丙氧基、3,6,9-三氧杂癸基等。术语氧杂烷基是指其中氧通过单键连接到其相邻原子上形成醚键的化合物,它不是指如在羰基中的双键合的氧。类似地,硫杂烷基和氮杂烷基分别是指其中一个或多个碳已被硫或氮置换的烷基残基。实例包括乙基氨基乙基和甲基硫代丙基。实施例
[0048] 材料和方法
[0049] 所有的溶剂以原样使用,且当根据文献程序需要时在使用前干燥。无水乙醇和95%的乙醇(Phamco)以原样使用。所有其它的试剂和起始材料从Aldrich、VWR、Acros、Strem、Fluka、或Alpha Aesar购买,且不作进一步的纯化使用。使用带有通用ATR(衰减全反射)取样器的PerkinElmer Spectrum 100FT-IR光谱仪,收集固体样品的IR光谱。
[0050] 实施例1:合成聚(MVE-alt-MA)的苄基季铵盐(MVEMAQ)
[0051]
[0052] 向装配有冷凝器、加料漏斗(addition funnel)、热电偶、和带有颗粒脱浆叶片(particle de-sizing blade)的顶置搅拌器的釜式反应器中加入聚(MVE-alt-MA)(20g,80.44mmol的MA,Mw=1.08×106)。聚合物悬浮在甲苯(300mL)中,逐滴加入DMEDA(8.5g,
96.5mmol),快速搅拌混合物且在80℃下加热15小时。加入苄基氯(22.4g,180mmol),且将混合物在80℃下加热2小时。将混合物冷却到35℃,在混合的同时用己烷(500mL)稀释,在干燥的氮气吹扫箱中通过过滤收集沉淀的固体,用己烷洗涤,随后在真空烘箱中在40℃下干燥过夜,得到蓝绿色固体。产物含有残留量的甲苯。产量37.2g。理论产量37.2g。
[0053] 实施例2:合成聚(IB-alt-MA)的苄基季铵盐(IBMAQ)
[0054]
[0055] 使用与对MVEMAQ所述相同的程序来制备IBMAQ。加入聚(IB-alt-MA)(20g,82.4mmol的MA,Mw=10K)、DMEDA(8.7g,98.9mmol)、苄基氯(22.9g,181mmol),将混合物在
80℃下加热2小时。在干燥的氮气吹扫箱中通过过滤收集沉淀的固体,用己烷洗涤,随后在真空烘箱中在40℃下干燥过夜,得到浅黄色固体。产物含有残留量的甲苯。产量39.0g。理论产量37.7g。
[0056] 实施例3:合成聚(IB-alt-MA)的缩水甘油基季铵盐(IBMAQQ)
[0057]
[0058] 向装配有冷凝器、加料漏斗、热电偶、和带有颗粒脱浆叶片的顶置搅拌器的釜式反应器中加入聚(IB-alt-MA)(20g,82.4mmol的MA,Mw=10K)。聚合物悬浮在丙酮(500ml)中,将DMEDA(8.5g,96.5mmol)逐滴加入,快速搅拌混合物且在80℃下加热4小时。移出等分试样且用ATR-IR光谱仪采样,其显示IBMA光谱无变化。通过蒸馏移除丙酮,用甲苯(350ml)替代,且将混合物在80℃下加热11小时。去除溶剂至接近干燥,且将残留物用丙酮/己烷(1∶1)研磨以得到焦油状固体,其通过在高速下与100%己烷搅拌被分解成更小的片段。在氮气吹扫箱中通过过滤收集固体,用己烷洗涤并干燥。随后将固体溶解在H2O(250ml)中,在50℃下加热15小时而用缩水甘油基三甲基氯化铵(18ml)处理。冷却混合物,通过加入甲醇并在旋转蒸发器上通过蒸发浓缩来去除溶剂。最终的焦油状固体溶解在甲醇(150ml)中且加入到乙醚(1000ml)中以沉淀聚合物产物。在干燥的氮气吹扫箱中通过过滤收集沉淀的固体,用乙醚洗涤,随后在真空烘箱中在40℃下干燥过夜,得到浅黄色固体。产量27.2g。
理论产量39.7g。
[0059] 实施例4:合成聚(MVE-alt-MA)的缩水甘油基季铵盐(MVEMAQQ-200K)
[0060] 向装配有冷凝器、加料漏斗、热电偶、和带有颗粒脱浆叶片的顶置搅拌器的釜式反应器中加入聚(MV-alt-MA)(20g,80.44mmol的MA,Mw=200K)。聚合物溶解在丙酮(300ml)中,将DMEDA(18.0ml,14.5g,164mmol)逐滴加入,且将混合物在室温下快速搅拌过夜,随后在50℃下加热5小时。将中间体通过加入己烷沉淀,通过在氮气吹扫箱中过滤来收集并干燥。用研钵和研杵磨碎固体材料,且在真空烘箱中,在40℃下干燥过夜(30.8g)。干燥产物的IR光谱看起来与DMEDA加合物一致。移出等分试样且用ATR-IR光谱仪采样,其显示IBMA光谱无变化。随后将固体溶解在H2O(250ml)中,在50℃下加热15小时而用缩水甘油基三甲基氯化铵(18ml)处理。冷却混合物,通过加入甲醇并在旋转蒸发器上通过蒸发浓缩来去除溶剂。最终的焦油状固体溶解在甲醇(150ml)中且加入到乙醚(1000ml)中以沉淀聚合物产物。在干燥的氮气吹扫箱中通过过滤收集沉淀的固体,用乙醚洗涤,随后在真空烘箱中在40℃下干燥过夜,得到蓝/绿色固体。分离的产量29.9g。理论产量37.3g。
[0061] 实施例5:合成聚(MVE-alt-MA)的缩水甘油基季铵盐(MVEMAQQ-1.0MM)
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