專利名稱：聚合物及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明有關一種聚合物以及該聚合物的使用方法，例如，使用該聚合物去除水中多余元素的方法。
背景技術：
水污染是一個現(xiàn)實且日益嚴重的全球性問題。例如，從廢水處理設施、氯堿工廠、金屬表面處理工廠和某些城市垃圾填埋場流出的廢水經(jīng)常引發(fā)金屬污染問題。同樣，存在于運行中和/或已廢棄的礦山的水中的金屬含量，在礦山所在地區(qū)是一個顯著的環(huán)境問題。 人們開發(fā)了不同的處理技術來去除工業(yè)用水或廢水中溶解的和/或懸浮的金屬。一種通常的做法是將大部分的金屬污染物以其氫氧化物的形式沉淀。銅、鉛等很容易用這種方式析出，但是可獲得的金屬的最低濃度受到其氫氧化物溶解度的限度的限制。去除金屬氫氧化物沉淀后的水，可用金屬清除劑進行處理，以去除微量金屬污染物。這些金屬清除劑可以是沉淀劑、吸附劑或特定金屬離子交換樹脂。金屬清除劑也可在氫氧化物沉淀的步驟中添加。金屬清除劑的示例有硫化物、(含硫)碳酸鹽、烷基二硫代氨基甲酸鹽、硫醇和聚二硫代氨基甲酸鹽?，F(xiàn)有的金屬清除劑分別存在各種局限。另一方面，在水溶液中的其他多余元素，如硒，也需要被去除。因此，需要一種新材料來去除水中多余的金屬和/或非金屬元素。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及一種新的聚合物以及該聚合物的使用方法。本發(fā)明涉及的聚合物來源于將環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、烯丙基縮水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]環(huán)氧乙烷與氨或伯胺反應以獲得單體化合物的混合物；將所述單體化合物的混合物與丙烯酸、乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺中的至少一個反應以獲得中間體聚合物；以及將所述中間體聚合物與二硫代氨基甲酸鹽反應。本發(fā)明涉及的如前所述的聚合物的一種使用方法，包括將有效劑量的聚合物添加到包含從招、砷、鈹、秘、錨、鈷、鉻、銅、鐵、萊、猛、鑰、鎳、鉛、钚、錫、娃、銘、鈾、銀、鶴、錯、鋅、硒及其組合中挑選的至少一種元素的水溶液，以形成包括所述至少一種元素的沉淀 '及從水溶液中去除所述沉淀。
具體實施例方式說明書和權利要求中的近似用語用來修飾數(shù)量，表示本發(fā)明并不限定于該具體數(shù)量，還包括與該數(shù)量接近的不會導致相關基本功能的改變的可接受的修正部分。相應的，用“大約”或“約”等修飾一個數(shù)值，意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中，近似用語可能對應于測量數(shù)值的儀器的精度。本發(fā)明中所提及的數(shù)值范圍包括從低到高一個單元一個單元增加的所有數(shù)值,此處假設任何較低值與較高值之間間隔至少兩個單元。舉例來說，如果說了一個組分的數(shù)量或一個工藝參數(shù)的值，比如，溫度，壓力，時間等等，是從I到90，20到80，或者30到70，是想表達15到85，22到68，43到51，30到32等數(shù)值都已經(jīng)明白的列舉在此說明書中。對于小于I的數(shù)值，O. 0001,0. 001，O. 01或者O. I被認為是比較適當?shù)囊粋€單元。前述只是想要表達的特別示例，所有在列舉的最低到最高值之間的數(shù)值組合均被視為以類似方式清楚地列在本說明書中。用于制備本發(fā)明聚合物的伯胺可為任何可與環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、烯丙基縮水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]環(huán)氧乙烷反應獲得單體化合物的混合物的伯胺。伯胺的例子包括但不限于異丙醇胺、丙醇胺、或單乙醇胺。參與反應的材料不同，得到的單體化合物的混合物也會不同。例如，當反應的是烯丙基縮水甘油醚和氨，得到的為化合物I和化合物2。當使用烯丙基縮水甘油醚和單乙醇胺時，獲得的為化合物3和化合物4。如果使用[(乙烯氧基)甲基]環(huán)氧乙烷和氨，可獲得化合物5和化合物6?；衔?、3和5分別相對于化合物2、4和6的比例隨烯丙基縮水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]環(huán)氧乙烷相對于氨或單乙醇胺比例的變化而改變。
權利要求
1.一種聚合物，其來源于將環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、烯丙基縮水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]環(huán)氧乙烷與氨或伯胺反應以獲得單體化合物的混合物；將所述單體化合物的混合物與丙烯酸、乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺中的至少一個反應以獲得中間體聚合物；以及將所述中間體聚合物與二硫代氨基甲酸鹽反應。
2.如權利要求I所述的聚合物，其中所述伯胺為異丙醇胺、丙醇胺、或單乙醇胺。
3.如權利要求I所述的聚合物，其中所述單體化合物的混合物包括化合物1、3和5中的至少一個以及化合物2、4和6中的至少一個
4.一種聚合物的使用方法，包括 將有效劑量的如權利要求I至3中任何一項所述的聚合物添加到包含從鋁、砷、鈹、鉍、鎘、鈷、鉻、銅、鐵、萊、猛、鑰、鎳、鉛、钚、錫、 土、銘、鈾、銀、鶴、錯、鋅、硒及其組合中挑選的至少一種元素的水溶液，以形成包括所述至少一種元素的沉淀；和從水溶液中去除所述沉淀。
5.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中聚合物包含式I、式II及式III結構單元
6.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中聚合物包含式A結構單元、式B結構單元，以及，式C結構單元或式D結構單元
7.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中聚合物包含式E結構單元、式F結構單元，以及，式C結構單元或式D結構單元
8.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中聚合物包含式C結構單元，式H結構單元和式I結構單元二者中的至少之一，以及，式J結構單元和式K結構單元二者中的至少之一
9.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述至少一種元素中的每種與聚合物在水溶液中重量濃度比的范圍為大約100 I至約I : 1000。
10.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述至少一種元素選自汞、鉻、銅、鋅、鉛、鈷、鎘、鎳及其組合。
11.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述水溶液中進一步包含鎂離子或鈣離子。
12.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述水溶液進一步包含濃度為至少約50PPM的鈣離子。
13.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述水溶液進一步包含濃度為至少約90PPM的鈣離子。
14.如權利要求4所述聚合物的使用方法，其中所述水溶液進一步包含濃度為至少約200PPM的鈣離子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物，其來源于將環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯、烯丙基縮水甘油醚或[(乙烯氧基)甲基]環(huán)氧乙烷與氨或伯胺反應以獲得單體化合物的混合物；將所述單體化合物的混合物與丙烯酸、乙烯醇、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺中的至少一個反應以獲得中間體聚合物；以及將所述中間體聚合物與二硫代氨基甲酸鹽反應。本發(fā)明也涉及使用所述聚合物的方法。
文檔編號C08F216/12GK102875720SQ201110193958
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權日2011年7月12日
發(fā)明者梁延剛, 彭文慶, 謝小安, 劉升霞, 董紅晨, 斯蒂芬·法斯克塞洛斯, 呂平, 愛德華·烏蘭卡, 拉里·劉易斯, 羅伯特·佩里 申請人:通用電氣公司