CN102452965B - 一种除去amps原料中阻聚剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种除去AMPS原料中阻聚剂的方法,为消除阻聚剂对后续的AMPS与乙烯基类单体进行聚合反应的不良影响,本发明的方法可以有效除去AMPS原料单体中的阻聚剂,使其不影响后续的与乙烯基类单体进行的聚合反应,为AMPS纯化提供一种节约成本的解决办法。
Description
技术领域
本发明涉及水溶性聚合物领域,具体涉及一种除去AMPS原料中的阻聚剂的助剂及其应用方法。
背景技术
2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)是一种白色结晶,其作为一种水溶液聚合的重要单体,与各种乙烯基类单体的聚合物已被广泛应用。由于AMPS很容易发生自聚,为了能够贮存和运输,需要往AMPS单体产品中添加5~50ppm的酚类阻聚剂,如对苯二酚、对羟基苯甲醚。但是,阻聚剂有时会对AMPS的聚合产生不良影响。因此,有必要预先将其从单体中除去。
AMPS的纯化处理的方法主要是重结晶和溶剂洗涤法,其他方法还有AMPS钠盐的氮气处理纯化法。使用的溶剂对AMPS有一定溶解度,可以使AMPS部分或全部溶解,以去除AMPS晶体表面或整个晶体中的杂质。重结晶溶剂的溶解度应随温度升高而升高,随温度降低而降低,这样可以在高温下溶解,低温重结晶,杂质则留在溶剂中。目前,纯化AMPS所使用的溶剂有水、醋酸、和一些醇类如甲醇、乙醇、异丙醇等。
Shiragami Mitsuaki提出用水作为溶剂对粗AMPS进行重结晶的方法,但由于AMPS容易在水存在下发生聚合,在用水作为溶剂进行重结晶时还需要在水中加阻聚剂,如对苯二酚或对甲氧基苯酚等,重结晶的AMPS可以作为絮凝剂和降滤湿剂等用途,但不能在合成高分子量丙烯酰胺类聚合物中使用。
Doi Shunichi等提出用乙酸和水作为混合溶剂重结晶的方法,将粗AMPS加入到乙酸-水溶剂中,在高温下溶解,再冷却至低温析出结晶,过滤分离的方法,但重结晶收率低,重结晶废液难于处理,为了提高收率,需要用乙酸和水作为混合溶剂重结晶后,加入乙酐以去除溶剂中的水,提高乙酸浓度,析出更多的AMPS,以增加AMPS收率的方法。
Allan H.Jevne等提出用无水甲醇作溶剂洗涤的方法,粗AMPS与无水甲醇在温度为40~60℃的低温下重结晶,温度过高会发生醇解。但该方法收率较低,不适合于工业生产。
上述AMPS的精制方法存在收率低,废液难以处理,耗能大的缺点,工业化成本高,所以AMPS应根据用途选择适宜的精制方法,以最大限度地降低消耗定额。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:
本发明的目的就是提供一种除去AMPS原料中阻聚剂的助剂及其使用方法,消除阻聚剂对后续的AMPS与乙烯基类单体进行聚合反应的不良影响。
本发明的技术方案是:包括以下步骤:
步骤1,将AMPS原料配成质量浓度35%~50%的水溶液,搅拌均匀;
步骤2,用碱调节PH值至7~12;
步骤3,将环氧类化合物加入上步所得溶液,所述的环氧类化合物为CH2OCHR,结构式为(1)式,
(1)式中R选自C1~C3直链烷基衍生物;
按质量比,环氧类化合物∶水=0.000005~0.0001∶1;
优选,环氧类化合物∶水=0.000005~0.00007∶1;
步骤4,将上步所得溶液在温度50℃~80℃下反应0.5h~3h,除去AMPS原料中的阻聚剂。
优选在步骤1中,将AMPS原料配成质量浓度35%~50%的水溶液后,再加入醇,按质量比,醇∶水=0.000001~0.001∶1;
优选,醇∶水=0.000005~0.0009∶1;
优选加入的是乙醇;
优选在步骤2中,所述的碱是氢氧化钠或碳酸钠;
优选在步骤3中,(1)式中R基为氯代烷基;
更优选在步骤3中,所述的环氧类化合物是环氧氯丙烷。
本发明的有益效果是:
使用本发明提供的助剂,可以有效的除去AMPS原料单体中的阻聚剂,使其不影响后续的与乙烯基类单体进行的聚合反应,为AMPS纯化提供一种节约成本的解决办法。
具体实施方式
实施例1
将50g的AMPS溶于100g水中;再加入氢氧化钠调节PH值至7;按水的质量计算,加入0.0005%乙醇,搅拌均匀后加入0.0005%环氧氯丙烷;加热至58℃反应1h后,冷却至室温,即得到AMPS溶液,记为A1。
实施例2
将50g的AMPS溶于100g水中;再加入氢氧化钠调节PH值至10;按水的质量计算,加入0.085%乙醇,搅拌均匀后加入0.0065%环氧氯丙烷;加热至72℃反应0.5h后,冷却至室温,即得到AMPS溶液,记为A2。
实施例3
将50g的AMPS溶于100g水中;再加入氢氧化钠调节PH值至8;搅拌均匀后,按水的质量计算,加入0.0065%环氧氯丙烷;加热至60℃反应0.5h后,冷却至室温,即得到AMPS溶液,记为A3。
实施例4
本实施例说明本发明的效果。
将实施例1中所得A1与丙烯酰胺共聚,具体步骤如下:
将20g丙烯酰胺与60g的A1加入到聚合反应瓶中,搅拌均匀,温度调到10℃,依此加入尿素56mg,乙二胺四乙酸二钠2mg,四甲基二乙胺28mg,偶氮二异丁脒盐酸盐4.6mg,PH值调节至7,通入氮气除氧30分钟,加入过硫酸钾1.28mg,继续通氮5分钟后加入亚硫酸氢钠1.28mg,继续通氮15分钟后停止氮气,聚合反应2小时后,升温至50℃继续反应3小时,之后经造粒、干燥、粉碎、筛分得到产品。产品性能见表1。
实施例5
本实施例说明本发明的效果。
将实施例2中所得A2与丙烯酰胺共聚,具体步骤如下:
将20g丙烯酰胺与60g的A2加入到聚合反应瓶中,搅拌均匀,温度调到10℃,依此加入尿素56mg,乙二胺四乙酸二钠2mg,四甲基二乙胺28mg,偶氮二异丁脒盐酸盐4.6mg,PH值调节至7,通入氮气除氧30分钟,加入过硫酸钾1.28mg,继续通氮5分钟后加入亚硫酸氢钠1.28mg,继续通氮15分钟后停止氮气,聚合反应2小时后,升温至50℃继续反应3小时,之后经造粒、干燥、粉碎、筛分得到产品。产品性能见表1。
实施例6
本实施例说明本发明提供的助剂的效果,而不限于本发明的范围。
将实施例3中所得A3与丙烯酰胺共聚,具体步骤如下:
将20g丙烯酰胺与60g的A3加入到聚合反应瓶中,搅拌均匀,温度调到10℃,依此加入尿素56mg,乙二胺四乙酸二钠2mg,四甲基二乙胺28mg,偶氮二异丁脒盐酸盐4.6mg,PH值调节至7,通入氮气除氧30分钟,加入过硫酸钾1.28mg,继续通氮5分钟后加入亚硫酸氢钠1.28mg,继续通氮15分钟后停止氮气,聚合反应2小时后,升温至50℃继续反应3小时,之后经造粒、干燥、粉碎、筛分得到产品。产品性能见表1。
对比例
将20g丙烯酰胺、20g未除去阻聚剂的AMPS与40g水加入到聚合反应瓶中,搅拌均匀,温度调到10℃,依此加入尿素56mg,乙二胺四乙酸二钠2mg,四甲基二乙胺28mg,偶氮二异丁脒盐酸盐4.6mg,PH值调节至7,通入氮气除氧30分钟,加入过硫酸钾1.28mg,继续通氮5分钟后加入亚硫酸氢钠1.28mg,继续通氮15分钟后停止氮气,聚合反应2小时后,升温至50℃继续反应3小时,之后经造粒、干燥、粉碎、筛分得到产品。产品性能见表1。
表1
检测方法:
特性粘数[η]按GB12005.1-89测定,分子量M按公式计算
[η]=3.73×10-4M0.66。
溶解时间按GB12005.8-89测定。
表观黏度采用矿化度19334mg/L的胜利油田盐水(其中钙镁离子的总量为514mg/L)配置浓度为1500ppm的聚合物水溶液,使用BrookfieldDV-III型布氏黏度计,在剪切速率6转/分,用0#转子在75±0.1℃条件下测试。
从表1结果看,用本发明的方法除去阻聚剂的AMPS与丙烯酰胺聚合后,聚合物的分子量和表观黏度均高于未除去阻聚剂的AMPS与丙烯酰胺共聚后聚合物的分子量和表观黏度。
Claims (6)
1.一种除去AMPS原料中酚类阻聚剂的方法,包括以下步骤:
步骤1,将AMPS原料配成质量浓度35%~50%的水溶液,搅拌均匀;
步骤2,用碱调节PH值至7~12;
步骤3,将环氧氯丙烷加入上步所得溶液;
按质量比,环氧氯丙烷:水=0.000005~0.0001:1;
步骤4,将上步所得溶液在温度50℃~80℃下反应0.5h~3h,除去AMPS原料中的酚类阻聚剂。
2.根据权利要求1所述的一种除去AMPS原料中酚类阻聚剂的方法,其特征是:
在步骤1中,将AMPS原料配成质量浓度35%~50%的水溶液后,再加入醇,按质量比,醇:水=0.000001~0.001:1。
3.根据权利要求2所述的一种除去AMPS原料中酚类阻聚剂的方法,其特征是:
在步骤1中,将AMPS原料配成质量浓度35%~50%的水溶液后,再加入醇,按质量比,醇:水=0.000005~0.0009:1。
4.根据权利要求2所述的一种除去AMPS原料中酚类阻聚剂的方法,其特征是:加入的是乙醇。
5.根据权利要求1所述的一种除去AMPS原料中酚类阻聚剂的方法,其特征是:
在步骤2中,所述的碱是氢氧化钠或碳酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种除去AMPS原料中酚类阻聚剂的方法,其特征是:
在步骤3中,按质量比,环氧氯丙烷:水=0.000005~0.00007:1。
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