CN101362811B - 用于洗涤助剂的丙烯酸类共聚物的合成方法 - Google Patents
用于洗涤助剂的丙烯酸类共聚物的合成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种丙烯酸类共聚物的合成及其在洗涤剂中的应用。共聚物的合成方法如下：以马来酸酐打底，加入少量催化剂和适量水，加碱中和，丙烯酸(或甲基丙烯酸)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等共聚单体以及引发剂通过滴加方式加入，滴加时间为30-300分钟，反应温度为60-130℃。该共聚物具有较高的钙分散力和钙络合值，具有良好的助洗效果，在洗涤剂中的添加量为0.1-20％。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于洗涤助剂的丙烯酸类共聚物的合成方法。
背景技术
洗涤剂是用量最大的日用化工品之一，降低洗涤剂的生产成本，增强洗涤剂的洗涤效果，减少对环境的污染，对提高人们的生活水平具有重要意义。目前在无磷洗衣粉中广泛使用的4A沸石，洗涤效果不够理想，容易在织物表面沉积，而且漂洗用水量很大。根据英国环保权威机构使用的特尔菲累计积分预测技术显示，磷酸盐对环境的影响为107分，而4A沸石为110分，可见4A沸石对环境也存在明显影响。丙烯酸类共聚物具有较强的络合钙、镁离子的软化硬水的功能，同时具有良好的抗再沉积效果，对环境的影响较小，对生物体基本没有毒副作用，是一种综合性能良好的洗涤助剂，有望取代价格日渐上涨的三聚磷酸钠和4A沸石。
发明内容
本发明提供了一种能作为洗涤助剂的丙烯酸类共聚物的合成方法，将其用于能提高洗涤剂的洗涤效果，降低洗涤剂的成本，减少洗涤剂对环境的污染。
该丙烯酸类共聚物的合成方法如下：
以马来酸酐打底，加入催化剂和水，催化剂在聚合体系中的添加量为0.5-50ppm；加碱中和，碱的添加量为马来酸酐摩尔数的1-2倍；将共聚单体丙烯酸或甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及引发剂通过滴加方式加入，引发剂添加量为共聚单体总质量的0.1-20％；滴加时间为30-300分钟，反应温度为60-130℃。
所述的催化剂为过渡金属盐类，如硫酸锰、醋酸铜。
所述的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和氨水。
所述的引发剂为过硫酸盐或过氧化氢，或者二者的组合物。
所述的过硫酸盐包括过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵。
马来酸酐在单体中所占的质量分数为20-60％，该共聚物的重均分子量为1000-30000。共聚物分子量太高，分散力下降；分子量太低，分散力和络合值都将下降。
本发明所得的共聚物的钙分散力在500mgCaCO3/g以上，钙络合值在300mgCaCO3/g以上。该共聚物的钙络合值明显高于三聚磷酸钠和4A沸石，具有良好的助洗效果。本共聚物用作洗涤助剂时，其用量为洗涤剂总质量的0.1-20％。用量较少时主要起抗再沉积作用，用量多时还具有络合钙、镁离子的软化硬水的功能，可以取代三聚磷酸钠和4A沸石，从而提高洗涤剂的洗涤效果，降低洗涤剂的成本，减少洗涤剂对环境的污染。
具体实施方式：
实施例1：
往500g反应器中加入200g水、0.003g硫酸锰和30g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加60g丙烯酸、20g质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液以及100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸铵、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例2：
往500g反应器中加入200g水、0.003g硫酸锰和30g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加65g丙烯酸、10g质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液以及100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸铵、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例3：
往500g反应器中加入200g水、0.003g硫酸锰和30g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加70g丙烯酸和100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸铵、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例4：
往500g反应器中加入200g水、0.002g醋酸铜和35g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加55g丙烯酸、20g质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液以及100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸铵、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例5：
往500g反应器中加入200g水、0.002g醋酸铜和35g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加60g丙烯酸、10g质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液以及100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸铵、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例6：
往500g反应器中加入200g水、0.002g醋酸铜和35g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加65g丙烯酸和100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸铵、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例7：
往500g反应器中加入200g水、0.002g醋酸铜和30g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钾溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加60g丙烯酸、20g质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液以及100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸铵、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例8：
往500g反应器中加入200g水、0.002g醋酸铜和30g马来酸酐，之后用50g质量分数为20％的氨水中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加55g丙烯酸、20g质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液以及100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸铵、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例9：
往500g反应器中加入200g水、0.002g醋酸铜和30g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加65g丙烯酸、10g质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液以及100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸钠、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例10：
往500g反应器中加入200g水、0.002g醋酸铜和30g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加70g丙烯酸和100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸钾、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为79-81℃。
实施例11：
往500g反应器中加入200g水、0.002g醋酸铜和30g马来酸酐，之后用61.2g质量分数为40％的氢氧化钠溶液中和，加热至80℃，之后往反应器中滴加65g甲基丙烯酸、10g质量分数为50％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸水溶液以及100g复合引发剂，复合引发剂由1g过硫酸钠、20g质量分数为50％的双氧水及79g去离子水组成，滴加时间为180分钟，反应温度为89-91℃。
实施例12：
上述丙烯酸类共聚物用作洗涤助剂时，在洗涤剂中的添加量为0.1-20％。该共聚物用于取代三聚磷酸钠或4A沸石时，1份共聚物可以取代2-5份三聚磷酸钠或4A沸石。
Claims (5)
1.一种丙烯酸类共聚物的合成方法，其特征是：以马来酸酐打底，加入催化剂和水，催化剂在聚合体系中的添加量为0.5-50ppm；加碱中和，碱的添加量为马来酸酐摩尔数的1-2倍；将共聚单体丙烯酸或甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸以及引发剂通过滴加方式加入，引发剂添加量为共聚单体总质量的0.1-20％；滴加时间为30-300分钟，反应温度为60-130℃；所述的催化剂为硫酸锰或醋酸铜；所述的引发剂为过硫酸盐和过氧化氢的组合物；所述的马来酸酐在单体中所占的质量分数为20-60％；共聚物的重均分子量介于1000至30000。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物的合成方法，其特征是：所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水。
3.根据权利要求2所述的丙烯酸类共聚物的合成方法，其特征是：所述的过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾或过硫酸铵。
4.根据权利要求3所述的丙烯酸类共聚物的合成方法，其特征是：该共聚物的钙分散力在500mgCaCO3/g以上，钙络合值在300mgCaCO3/g以上。
5.根据权利要求4所述的方法得到的产品用作洗涤助剂，其特征是：该共聚物在洗涤剂中的质量分数0.1-20％。
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