Page 56 - 《精细化工》2021年第7期
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·1338·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 38 卷

            料制备的聚合物在油田中用作增稠剂、降滤失剂等。                            后释放可达 95%。该水凝胶具有耐热性和耐化学性，
            3.3   工业废污水处理领域                                    可以在环境温度下存储，并且毒性低，是一种具有
                 MAPTAC 聚合物具有季铵盐高分子的通用结构                       良好应用前景的口服药物输送载体。类似的报道还
            和性质，可以应用在污水、污泥、印染废水等领域。                            有很多   [53,79] 。
                 MAPTAC 由于分子链上带正电荷，其聚合物可                           在造纸工业中，MAPTAC 聚合物与带负电的纸
            通过电中和、吸附架桥作用使带负电荷的胶体颗粒                             浆具有吸附作用，可达到白水回收、填料保留以及
            和其他污染物质脱稳而去除，具有良好的除浊、脱                             提高纸的强度等目的。2017 年，OZDEMIR 等               [80] 基
            色等功能，特别适用于胶体物质含量高的废水、污                             于苯乙烯/2-丙烯酸乙基己酯的表面施胶材料，以乙
            泥脱水和有色工业废水的处理等。例如，2004 年，                          氧基化胺型乳化剂 2,2′-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸
            KUSUKTHAM 等      [72]  以 苯乙烯、二 乙烯基苯和               盐为引发剂，通过乳液聚合与 MAPTAC 合成了三元
            MAPTAC 为单体，以过硫酸钾和偶氮二异丁腈作为                          共聚物。将其用作纸张表面处理的施胶剂，结果表
            引发剂，采用一锅悬浮聚合制备阴离子交换聚合物                             明，经三元共聚物处理后的纸张接触角为 76.6°，未
            颗粒。结果表明，该聚合物颗粒对阴离子染料，如                             经处理和处理后纸的 Cobb 值（在一定条件下，在
            活性蓝、活性红和活性黄的吸附能力分别为 11.52、
                                                               规定的时间内，单位面积纸板表面所吸收的水的质
            10.99 和 15.67 mg/g，说明该聚合物颗粒对阴离子染
                                                                         2
                                                                                                    2
                                                               量，以 g/m 表示）分别为 254 和 75 g/m 。表明经
            料具有良好的吸附性能。类似用于处理染料废水的                             该聚合物处理后施胶纸的耐水性更强。
            报道还有很多       [73-74] 。
                                                                   综上所述，由于 MAPTAC 的聚合物具有分子链
                 在工业污水处理中，MAPTAC 的聚合物可用作                       上带有正电荷、在较宽 pH 和较高温度下稳定的优
            絮凝剂。比如，2017 年，郑怀礼等                [75] 以 AM 与
                                                               点，克服了 DMC 和 DAC 聚合物耐酸碱和抗温性较
            MAPTAC 为原料，n(MAPTAC)/n(AM)=0.33 条件下
                                                               差的缺点，同时又克服了 DMDAAC 聚合物由于其
            通过紫外光引发聚合得到特征黏度为 14.75 dL/g 的
                                                               单体 DMDAAC 在聚合反应中的空间位阻原因，导
            P(AM-MAPTAC)聚合物。在污泥脱水实验中，将该
                                                               致所制备聚合物相对分子质量较低的缺点，使得
            聚合物作为絮凝剂使用，结果表明滤饼含水率达
                                    12
            70%，污泥比阻达 6.94×10 m/kg，上清液剩余浊度                     MAPTAC 聚合物展现出良好的应用前景。
            达 9.70 NTU，污泥脱水效果优于市售常用絮凝剂。                        4   问题与展望
            类似还有一些用于工业污水处理中的文献报道                     [52,76] 。
            3.4   其他领域                                             对于单体 MAPTAC 及其聚合物的研究已有约
                 与其他季铵盐聚合物一样，MAPTAC 聚合物还                       40 年的历史，跨国公司将其作为新品介绍到国内也
            应用于医学、造纸等领域。                                       有 10 余年历史。随着国内外研究工作的不断深入，
                 在医学领域，MAPTAC 聚合物中具有带正电的                       MAPTAC 聚合物的性能和应用领域不断得到开拓，
            氮原子，与带有负电荷的细菌接触后可增加细胞渗                             发展前景得到重视。但是，就已有的文献报道和业
            透压，破坏细胞膜结构，导致胞质成分外漏，引起                             界实际情况来看，该聚合物在合成方法、工艺优化
            细菌死亡     [77] 。2019 年，PACHOTA 等     [21] 由乙二醇      和结构与性质关系研究以及应用领域开拓方面，还
            （Ethylene glycol，简称 PEG）和 MAPTAC 通过 RAFT           是存在诸多问题亟需解决。
            聚合制备水溶性嵌段聚合物 PEG 45 -b-PMAPTAC 52 ，                4.1   提高 MAPTAC 聚合物的相对分子质量
            该聚合物具有高效的单纯疱疹病毒（HSV1）抑制剂                               聚合物相对分子质量的提高是一个经久不衰的
            的功能。半数抑制浓度（IC 50 ）为（0.36±0.08）mg/L。                话题。高相对分子质量意味着可获得更宽泛的相对
            在小鼠模型上进行的研究表明，聚合物可以保护小                             分子质量系列化的聚合产物，以更多的精细性质来
            鼠免受致命感染。该聚合物质量浓度达 100 mg/L                         满足不同应用领域的需求和发挥更优越的应用性
            时，对人类原代皮肤成纤维细胞（HSF）无毒性。                            能。至今为止，虽然 MAPTAC 与同样耐温和耐酸碱
            该聚合物的理化和生物学特性使其成为有前途的候                             的季铵盐 DMDAAC 单体比，相应聚合物的相对分
            选药物。                                               子质量显著提高，但是其与链段结构相似的 DMC
                 2020 年，ILGIN 等  [78] 以 MAPTAC、海藻酸钠盐、          或 DAC 聚合物的相对分子质量相比，MAPTAC 聚
            甲基丙烯酸和甲基丙烯酸 2-羟乙酯为原料，N,N′-亚                        合物的相对分子质量还有很大的提升空间。因此，
            甲基双丙烯酰胺为交联剂，APS 为引发剂制备得到                           研究者可以从原料把关、优化聚合方法和工艺等方
            聚合物网络水凝胶。该水凝胶在中性 pH 下的载药                           面，进一步提高其聚合产物相对分子质量，并由此
            量为 22.8%。在 37  ℃、pH 7.0 的模拟肠液中 20 h                为系列化相对分子质量聚合物产品打下基础，进而，
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