丙烯酸-衣康酸共聚物物化性質(zhì)

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

丙烯酸-衣康酸共聚物

[結(jié)構(gòu)式]

[物化性質(zhì)]

無色透明或淡黃色透明黏性液體。易溶于水，可溶于甲醇和乙醇。密度(20℃)1.09g/cm3。pH值(1%水溶液)為2.0±0.5。固含量30.0%。

[制備方法]丙烯酸衣康酸共聚物的制備方法一般有2種。

(1)將計量的衣康酸溶于適量的去離子水中并加入到裝有電動攪拌器回流冷凝器、滴液漏斗的聚合反應(yīng)器中，在攪拌下緩慢將溶液的溫度升至100℃。將單體總質(zhì)量的15%的過硫酸銨用去離子水溶解并與計量的丙烯酸混合，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)衣康酸溶液的溫度升至100℃時，開始滴加丙烯酸和過硫酸銨混合液，保持反應(yīng)溫度在6～7h內(nèi)將丙烯酸混合液加完。繼續(xù)反應(yīng)1h。

(2)原料為衣康酸90～50mol、丙烯酸10～50mol、過硫酸鈉1%～2%(以單體總質(zhì)量計)、亞硫酸氫鈉6%～12%(以單體總質(zhì)量計)、硫酸亞鐵0.02%～0.04%(以單體總質(zhì)量計)、去離子水。

將衣康酸、硫酸亞鐵和去離子水加到裝有電動攪拌器、回流冷凝器和滴液漏斗的聚合反應(yīng)器中，通N2 10min排除反應(yīng)體系內(nèi)的空氣，并在聚合全過程中不間斷通入N2，使反應(yīng)一直在N2保護(hù)下進(jìn)行，在攪拌下將反應(yīng)液的溫度加熱至回流。開始緩慢滴加丙烯酸、過硫酸鈉和亞硫酸氫鈉溶液，將它們在3～5h內(nèi)同時加完。然后保持反應(yīng)溫度繼續(xù)聚合1.5h。

圓底燒瓶裝有攪拌器，回流冷凝器和N2通入口。向反應(yīng)器加入68mL水，0.08g(0.3mmol)FeSO4·7H2O和39.0g(0.30mol)衣康酸。通入氮氣保護(hù)，加熱至100℃。分別使3.69g(15.0mmol)過硫酸鈉溶于38mL水中，9.92g(95.0mmol)亞硫酸氫鈉溶于30mL水中，把上述溶液連同丙烯酸加入到容器中，3.5h內(nèi)加完。繼續(xù)回流反應(yīng)60min。得到黃色反應(yīng)產(chǎn)物205.6g，固含率為52.8%。高效液相色譜分析得出產(chǎn)物的數(shù)均平均相對分子質(zhì)量為2210，重均平均相對分子質(zhì)量為4460。

[應(yīng)用]不同分子量和組成的丙烯酸衣康酸共聚物有不同的性能和用途。用于水處理的阻垢劑，其相對分子質(zhì)量最好為3000～5000，在此范圍內(nèi)的共聚物是窄分子量分布的組成物，其化學(xué)組成上也是均質(zhì)的。聚合物中衣康酸結(jié)構(gòu)單元與丙烯酸結(jié)構(gòu)單元基本上是交替連接的。本品用為阻垢劑的參考用量2～15mg/L。

王光江等研究表明丙烯酸衣康酸對CaCO3的阻垢效果明顯，可適應(yīng)溫度范圍寬，在共聚物用量較小的情況下即可取得顯著的阻垢效果。表5-11～表5-13分別為藥劑用量、Ca2+濃度和溫度對阻垢率的影響。

表5-11 藥劑與阻垢率的關(guān)系

表5-12 Ca2+濃度與阻垢率的關(guān)系

表5-13 溫度對阻垢率的影響

本品還可與其他化學(xué)處理藥劑配合使用。例如堿性物質(zhì)氫氧化鈉、氫氧化鉀、嗎啉或環(huán)已胺等，緩蝕劑如磷酸鹽、胺、三乙醇胺等，螯合劑EDTA和殺菌劑次氯酸鈉等。

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