離子性單 體中,從自由基聚合反應(yīng)性優(yōu)異、作為高分子凝集劑需要的高分子量化容易、得到的交聯(lián)型 聚合物作為高分子凝集劑的性能優(yōu)異方面考慮,優(yōu)選下述通式(1)所示的化合物。
[0064] C出=cr1-co-x-q-n+r2r3r4 .Z- (1)
[006引其中,上述通式(1)中的Ri為氨原子或甲基,R2及R3分別獨立地為碳原子數(shù)1~3的 烷基或芐基,R4為氨原子、碳原子數(shù)1~3的烷基或芐基,可W為相同種類,也可W為不同種 類。X表示氧原子或NH,Q表示碳原子數(shù)1~4的亞烷基或碳原子數(shù)2~4的徑基亞烷基,廠表示 抗衡陰離子。作為廠,例示氯化物離子等面化物離子、硫酸根離子。
[0066] 作為上述通式(1)所示的陽離子性單體的具體例,例示:(甲基)丙締酸二甲基氨基 乙醋、(甲基倆締酸二乙基氨基乙醋、(甲基倆締酸二甲基氨基-2-徑基丙醋等(甲基)丙締 酸二烷基氨基烷基醋、二甲基氨基丙基(甲基)丙締酷胺等二烷基氨基烷基(甲基)丙締酷胺 的鹽酸鹽及硫酸鹽。另外,例示作為(甲基)丙締酸二烷基氨基烷基醋、二烷基氨基烷基(甲 基)丙締酷胺的氯代甲燒等面代烷基加成物、芐基氯等芐基面加成物、硫酸二甲醋等硫酸二 烷基醋加成物等的季鹽。
[0067] 在運些優(yōu)選的陽離子性單體中,特別是從作為高分子凝集劑的性能優(yōu)異、陽離子 性單體及交聯(lián)型聚合物的品質(zhì)及膽藏穩(wěn)定性也優(yōu)異的方面考慮,最優(yōu)選作為丙締酸二甲基 氨基乙醋的氯代甲燒加成物的季鹽及作為甲基丙締酸二甲基氨基乙醋的氯代甲燒加成物 的季鹽。
[006引運些陽離子性單體可W單獨使用,也可W并用巧巾W上。
[0069]本發(fā)明的高分子凝集劑除上述陽離子性單體之外,也可W根據(jù)需要并用可共聚的 單體的1種或巧巾W上。
[0070] 作為可共聚的單體,沒有特別限制,例示W(wǎng)下記載的陰離子性單體及非離子性單 體。
[0071] 作為陰離子性單體,除下述通式(10)所示的(甲基)丙締酸及它們的鹽類之外,還 可W列舉乙締基橫酸、2-丙締酷胺-2-甲基丙橫酸、馬來酸等及它們的鹽類。在運些陰離子 性單體中,從與陽離子性單體的共聚性優(yōu)異、作為高分子凝集劑需要的高分子量化容易、作 為高分子凝集劑的性能優(yōu)異的方面考慮,優(yōu)選下述通式(10)所示的(甲基)丙締酸及它們的 鹽類。作為鹽類,優(yōu)選錠鹽W及鋼鹽及鐘鹽等堿金屬鹽。
[0072]C出=CR34-C0-0M (10)
[0073] 其中,上述通式(10)中的R34為氨原子或甲基,M表示氨原子、錠離子或堿金屬離子。
[0074] 在運些(甲基)丙締酸及它們鹽類中,從作為高分子凝集劑的性能特別優(yōu)異的方面 考慮,最優(yōu)選丙締酸及其錠鹽。
[00巧]運些陰離子性單體可W單獨使用,也可W并用巧巾W上。
[0076] 作為非離子性單體,除下述通式(11)所示的(甲基)丙締酷胺系化合物之外,還可 W列舉(甲基)丙締酸甲醋、(甲基)丙締酸乙醋、(甲基)丙締酸下醋、(甲基)丙締酸徑基乙醋 等(甲基)丙締酸烷基醋、苯乙締、丙締臘、醋酸乙締醋等。在運些非離子性單體中,從與陽離 子性單體的共聚性優(yōu)異、作為高分子凝集劑需要的高分子量化容易、作為高分子凝集劑的 性能優(yōu)異的方面考慮,優(yōu)選下述通式(11)所W示的(甲基)丙締酷胺系化合物。
[0077]C出=CR35-C0-NR36r37 (11)
[0078] 其中,上述通式(11)中的R35為氨原子或甲基,R36及R37分別獨立地表示氨原子或碳 原子數(shù)1~8的烷基。
[0079] 在運些(甲基)丙締酷胺系化合物中,從為水溶性、作為高分子凝集劑的性能特別 優(yōu)異的方面考慮,最優(yōu)選丙締酷胺。
[0080] 運些非離子性單體可W單獨使用,也可W并用巧巾W上。
[0081] 本發(fā)明的單體混合物中的各單體的配合比(摩爾比)為陽離子性單體:陰離子性單 體:非離子性單體=1~100:0~99:0~99。在使用非離子性單體的情況下,單體混合物中的 非離子性單體的含量優(yōu)選為5~95摩爾%,特別優(yōu)選10~90摩爾%。
[0082] 本發(fā)明中使用的1分子中具有3個W上(甲基)丙締酷基的(甲基)丙締酸醋系交聯(lián) 性單體(W下,有時僅簡稱為"交聯(lián)性單體"或"交聯(lián)劑")只要是在該交聯(lián)性單體的1分子中 具有3個W上作為自由基聚合性的官能團的下述通式(12)所示的(甲基)丙締酷基的化合 物,就可W為任意的交聯(lián)性單體,除下述通式(2)~(4)所示的化合物之外,各種化學結(jié)構(gòu)的 化合物均為對象。
[0083]C出=CR38-C0- (12)
[0084] 其中,上述通式(11)中的R38為氨原子或甲基,-CO-表示幾基。
[0085] 上述交聯(lián)性單體的1分子中具有的(甲基)丙締酷基的數(shù)為3個W上。優(yōu)選為3~10 個,進一步優(yōu)選為3~6個,最優(yōu)選為3~4個。在1分子中具有2個(甲基)丙締酷基的交聯(lián)性單 體中,得到的交聯(lián)型聚合物作為高分子凝集劑的性能差。另外,即使1分子中具有的(甲基) 丙締酷基的數(shù)超過10個,有時也不能得到與(甲基)丙締酷基數(shù)相應(yīng)的作為高分子凝集劑的 性能提高的效果。
[0086] 其中,從自由基聚合反應(yīng)性及與陽離子性單體的共聚性優(yōu)異、作為高分子凝集劑 需要的高分子量化容易、得到的交聯(lián)型聚合物作為高分子凝集劑的性能優(yōu)異的方面考慮, 優(yōu)選下述通式(2)~(4)所示的化合物。
[0087][化學式4]
終)
[0089] 其中,上述通式(2)中的R5、R6、R7分別獨立地表示碳原子數(shù)2~4的直鏈狀或支鏈狀 的亞烷基,l、m、n分別獨立地表示0~5的整數(shù),R8、R9、rW分別獨立地表示丙締酷基或甲基丙 締酷基,Rii表示徑基、甲基、丙締酷氧基或甲基丙締酷氧基。
[0090][化學式引
[0092]其中,上述通式(3)中的Ri2~Ri7分別獨立地表示碳原子數(shù)2~4的直鏈狀或支鏈狀 的亞烷基,91、92、91、92^1^2分別獨立地表示0~5的整數(shù),1?18~1?22分別獨立地表示丙締 酷基或甲基丙締酷基,R23表示氨原子、丙締酷基或甲基丙締酷基。
[0093][化學式6]
[009引其中,上述通式(4)中的R24~R27分別獨立地表示碳原子數(shù)2~4的直鏈狀或支鏈狀 的亞烷基,31、32八1、*2分別獨立地表示0~5的整數(shù),護8~護1分別獨立地表示丙締酷基或 甲基丙締酷基。
[0096]作為上述通式(2)所示的化合物的具體例,例示:季戊四醇=(甲基)丙締酸醋、季 戊四醇四(甲基)丙締酸醋、S徑甲基丙烷S(甲基)丙締酸醋、S徑甲基丙烷EO改性S(甲 基炳締酸醋、立徑甲基丙烷PO改性S(甲基)丙締酸醋等。予W說明,EO改性及PO改性表示 為將環(huán)氧乙燒(W下,簡稱為巧爐)及環(huán)氧丙烷(W下,簡稱為"PO")分別進行加成而改性的 化合物,作為其具體例,例示EO及PO的加成摩爾數(shù)為1~5的化合物。
[0097]作為上述通式(3)所示的化合物的具體例,例示:二季戊四醇五(甲基)丙締酸醋、 二季戊四醇六(甲基)丙締酸醋、二季戊四醇EO改性五(甲基)丙締酸醋、二季戊四醇PO改性 五(甲基)丙締酸醋等。另外,作為EO改性及PO改性的具體例,例示EO及PO的加成摩爾數(shù)為1 ~5的化合物。
[0098]作為上述通式(4)所示的化合物的具體例,例示:二S徑甲基丙烷四(甲基)丙締酸 醋、二立徑甲基丙烷EO改性四(甲基)丙締酸醋、二立徑甲基丙烷PO改性四(甲基)丙締酸醋 等。另外,作為EO改性及PO改性的具體例,例示EO及PO的加成摩爾數(shù)為1~5的化合物。
[0099]另外,作為上述通式(2)~(4)所示W(wǎng)外的化合物的具體例,例示:二甘油EO改性S (甲基)丙締酸醋、二甘油EO改性四(甲基)丙締酸醋、異氯脈酸EO改性立(甲基)丙締酸醋、聚 醋聚(甲基)丙締酸醋等。
[0100] 在運些上述通式(2)~(4)表示的化合物中,從作為高分子凝集劑的性能特別優(yōu)異 的方面考慮,本發(fā)明中使用的交聯(lián)性單體優(yōu)選為選自季戊四醇、二季戊四醇、=徑甲基丙 燒、二=徑甲基丙烷中的巧中或巧中W上和(甲基)丙締酸的反應(yīng)生成物。就該化合物而言,上 述通式(2)中的l、m、n為0,上述通式(3)中的口1、口2、91、92^1^2為0,上述通式(4)中的31、 s2、tl、t2為0。
[0101] 作為進一步優(yōu)選的交聯(lián)性單體的具體例,例示:季戊四醇=(甲基)丙締酸醋、季戊 四醇四(甲基)丙締酸醋、S徑甲基丙烷S(甲基)丙締酸醋、二季戊四醇五(甲基)丙締酸醋、 二季戊四醇六(甲基)丙締酸醋、二=徑甲基丙烷四(甲基)丙締酸醋等。
[0102] 運些交聯(lián)性單體可W單獨使用,也可W并用巧巾W上。
[0103]其中,在使用丙締酸二甲基氨基乙醋氯代甲燒季鹽作為陽離子性單體的主體的情 況下,從與該陽離子性單體的共聚性特別優(yōu)異、作為高分子凝集劑的性能中、相對于難脫水 性污泥的凝集性也優(yōu)異、絮凝物直徑大、過濾速度、濾液的外觀也優(yōu)異、可W有效地脫水、可 得到含水率低的脫水餅的方面考慮,進一步優(yōu)選季戊四醇=丙締酸醋和季戊四醇四丙締酸 醋的混合物、二季戊四醇五丙締酸醋和二季戊四醇六丙締酸醋的混合物,最優(yōu)選季戊四醇 =丙締酸醋和季戊四醇四丙締酸醋的混合物。
[0104]關(guān)于本發(fā)明的使用了 1分子中具有3個W上(甲基)丙締酷基的(甲基)丙締酸醋系 交聯(lián)性單體的交聯(lián)型聚合物作為高分子凝集劑的性能特別優(yōu)異的原因并不限制本發(fā)明,但 本發(fā)明人等如下考察。即,推定為:在使用了作為1分子中具有3個W上(甲基)丙締酷基的 (甲基)丙締酸醋系交聯(lián)性單體的本發(fā)明的交聯(lián)劑的交聯(lián)型聚合物的情況下,與現(xiàn)有的使用 了2官能的交聯(lián)劑的交聯(lián)型聚合物相比,通過一個交聯(lián)劑分子連接的聚合物主鏈的條數(shù)增 多。即,認為可能是因為在本發(fā)明的交聯(lián)型聚合物中,通過一個交聯(lián)點連接的聚合物主鏈的 條數(shù)多,就具有運樣的高分子結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的交聯(lián)型聚合物而言,在添加于作為處理對象 的污泥中時,在污泥渺漿中,容易取得有利于使污泥中的懸浮物凝集的凝集力強的構(gòu)造。
[0105] 本發(fā)明中使用的1分子中具有3個W上(甲基)丙締酷基的(甲基)丙締酸醋系交聯(lián) 性單體的添加量沒有特別限制,相對于上述單體混合物中的各單體的合計質(zhì)量,優(yōu)選W質(zhì) 量基準計為2~1,00化pm,進一步優(yōu)選5~50化pm,最優(yōu)選10~30化pm。交聯(lián)性單體的添加量 小于化pm時,有時交聯(lián)反應(yīng)變得不充分,該情況下,有時作為高分子凝集劑的污泥絮凝物的 形成能力不足,絮凝物直徑不能充分變大,或脫水餅的含水率不能降低。另外,交聯(lián)性單體 的添加量超過1,00化pm時,有時交聯(lián)反應(yīng)過于進行,該情況下,不能溶于水的不溶解量增 加,作為高分子凝集劑有效地起作用的有效成分的量減少。另外,有時成為使對水中溶解有 高分子凝集劑的溶解液進行送液的累堵塞的故障的原因。
[0106]為了進一步提高絮凝物強度的提高、脫水餅的含水率的降低等高分子凝集劑的性 能,本發(fā)明的高分子凝集劑除上述陽離子性單體及1分子中具有3個W上(甲基)丙締酷基的 (甲基)丙締酸醋系交聯(lián)性單體之外,也可W并用在單末端具有下述通式(9)所示的乙締性 不飽和基團的聚環(huán)氧燒低聚物的1種或巧巾W上。
[0107]C出=CR32-Y- (9)
[010引(其中,R32表示氨原子或甲基,Y表示-R33O-或-0-,R33表示碳原子數(shù)1~4的亞燒 基。)
[0109] 上述Y為-R33O-或-0-dY為運些基團W外的例如醋鍵時,有時產(chǎn)生不期望的交聯(lián)反 應(yīng)。該情況下,阻礙本發(fā)明的使用了 1分子中具有3個W上(甲基)丙締酷基的(甲基)丙締酸 醋系交聯(lián)性單體的交聯(lián)型聚合物的結(jié)構(gòu)。其結(jié)果,使本發(fā)明的高分子凝集劑的性能降低。
[0110] 上述R33為碳原子數(shù)1~4的亞烷基。R33的結(jié)構(gòu)可W為直鏈狀,也可W為支鏈狀。R33 優(yōu)選為亞甲基。
[0111] 作為上述通式(9)所示的乙締性不飽和基團的具體例,例示:締丙氧基、甲基締丙 氧基、3-下締基-1-氧基、3-甲基-3-下締基-1-氧基、4-戊締基-1-氧基、4-甲基-4-戊締基-1-氧基、2,4-^甲基-4-戊締基-1-氧基、5-己締基