CN102585068A

CN102585068A - 一种水解聚马来酸酐的制备方法

Info

Publication number: CN102585068A
Application number: CN2011100230673A
Authority: CN
Inventors: 孟永
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明公开了一种水解聚马来酸酐的制备方法，该产品属于化工领域；水解聚马来酸酐是一种低分子量聚电解质，化学稳定性及热稳定性高，在300℃以下对碳酸盐有良好的阻垢分散效果，阻垢时间可达100小时，其阻垢性能和耐高温性能优异，因此广泛的使用于海水淡化的闪蒸装置中、锅炉用水、工业循环冷却水、原油脱水、输水输油管线等用水部位，还可用于水泥外加剂、农田土壤保护剂，并能有效地防止碳钢的腐蚀。生产该产品使用的原料有：顺丁烯二酸酐、双氧水、去离子水、复合型金属氧化物。

Description

一种水解聚马来酸酐的制备方法

技术领域：

本发明产品属于化工领域，其特征是涉及一种水解聚马来酸酐的制备方法。

背景技术：

水解聚马来酸酐(HPMA)是一种低分子量聚电解质，相对分子量为400-800，无毒，易溶于水，化学稳定性及热稳定性高，分解温度在330℃以上，HPMA在300℃时对碳酸盐仍有良好的阻垢分散效果，阻垢时间可达100小时，由于HPMA阻垢性能和耐高温性能优异，因此在海水淡化的闪蒸装置中、锅炉用水、工业循环冷却水等工业用水，原油脱水、输水输油管线等用水部位得到广泛使用；HPMA还可用于水泥外加剂、农田土壤保护剂(可抑制碱垢生成和减低土壤板结等)；另外HPMA对碳钢有一定的缓蚀作用。HPMA与锌盐复配效果更好，HPMA通常以1-15ppm与有机膦酸盐复合，用于循环冷却水、油田注水、原油脱水处理及低压锅炉的炉内处理，具有良好的抑制水垢生成和剥离老垢的作用，阻垢率可达99％；HPMA与锌盐复配时，还能有效地防止碳钢的腐蚀。本发明产品是以顺丁烯二酸酐为主要原料，(顺丁烯二酸酐，分子式C₄H₂O₃，外观为白色斜方形针状结晶，熔点52.8℃，沸点202℃，相对密度1.314，溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，微溶于四氯化碳和粗汽油，与水和醇反应生成酸和酯，能进行加成、氧化、水解、水合、加氢、酯化、聚合、共聚、异构化、成盐等反应，是重要的有机化工原料，可用于有机合成、农药、涂料、医药、助剂等行业，可生产1，4-丁二醇、γ-丁内酯、四氢呋喃、琥珀酸等有机化工产品及某些农药、医药中间体等。)采用常压聚合法制备水处理剂，该过程完全采用水溶性催化剂和其它水溶性成分，与传统的使用有机溶剂(如苯、甲苯、二甲苯等)和有机引发剂(如偶氮异丁氰、过氧化苯甲酰等)相比，无安全隐患、无污染，符合环保要求；所用的催化剂易得，用量少，价格低；聚合工艺简单，操作方便，便于掌握和推广；产品的生产周期短，能耗小，便于工业化生产。经检索，尚未发现关于水解聚马来酸酐生产方法的授权发明专利或已处于公开阶段的发明专利。

发明内容：

为了生产一种阻垢性能和耐高温性能优异并具有一定缓蚀效果的阻垢缓蚀剂，本发明提供了一种以顺丁烯二酸酐为主要原料，配以其它辅料来生产水解聚马来酸酐，该方法是以现有的生产工艺为基础，进行技术革新后得到的，因全过程完全采用水溶性催化剂和其它水溶性成分，具有：聚合工艺简单，操作方便，安全性高，无污染，设备投资少、生产周期短、便于工业化生产等一系列优点。生产该产品使用的原料有：顺丁烯二酸酐40％-44％、双氧水19％-23％、去离子水35％、催化剂复合型金属氧化物2％；生产的主要设备为2吨反应釜一只，1吨滴加罐一只。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种批量生产水解聚马来酸酐的方法，其特征是由以下步骤构成：

1.将配方量的双氧水抽入滴加罐待用。

2.为控制反应釜内温度应准备浅冷冻水，水温在3℃-8℃之间；加热的蒸汽，压力在0.4兆帕以上；将反应釜底阀关闭，打开反应釜入孔盖，将配方量的顺丁烯二酸酐投入反应釜中、加入催化剂复合型金属氧化物、再将配方量的去离子水抽入反应釜，随即向反应釜夹层内送入蒸汽，使反应釜内缓慢升温，待顺丁烯二酸酐完全溶解后，开动搅拌器搅拌，其转速应不大于40转/分；当釜内物料温度达到70℃时，关闭蒸汽阀门，让其因反应放热而升温，如果温度达不到95℃，可通过蒸汽继续加热。

3.用蒸汽和冷水控制温度在95℃-110℃之间，开始滴加双氧水，刚开始滴加速度不超过35升/小时；滴加3小时后，如反应的温度及压力无异常，可适当增加滴加速度，滴加时间应控制在10-15小时，滴完后保温1.5-2小时，此时聚合反应结束。

4.关闭蒸汽，将反应釜夹套内切换为冷却水，使釜内物料温度缓慢降低，当降至室温后，检测生成物的固含量，如固含量超过52％，将根据检测结果适当补加去离子水，调固含量在48％-52％之间，停止搅拌，放料包装得到成品。

本发明的有益效果是：

1.提供了一种价廉物美的阻垢性能和耐高温性能优异并具有一定缓蚀效果的阻垢缓蚀剂水解聚马来酸酐。

2.聚合工艺简单，操作方便，安全性高，无污染，设备投资少、生产周期短。

3.便于批量生产。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，进一步详细描述本发明。

实施例1

将配方量的双氧水抽入滴加罐待用；为控制反应釜内温度应准备浅冷冻水，水温在3℃-8℃之间；加热的蒸汽，压力在0.4兆帕以上；将反应釜底阀关闭，打开反应釜入孔盖，将占总量40％的顺丁烯二酸酐投入反应釜中、加入占总量2％的催化剂复合型金属氧化物、再将占总量35％的的去离子水抽入反应釜，随即向反应釜夹层内送入蒸汽，使反应釜内缓慢升温，待顺丁烯二酸酐完全溶解后，开动搅拌器搅拌，其转速应不大于40转/分；当釜内物料温度达到70℃时，关闭蒸汽阀门，让其因反应放热而升温，如果温度达不到95℃，可通过蒸汽继续加热；用蒸汽和冷水控制温度在95℃-110℃之间，开始滴加占总量23％的双氧水，刚开始滴加速度不超过35升/小时；滴加3小时后，如反应的温度及压力无异常，可适当增加滴加速度，滴加时间应控制在10-15小时，滴完后保温1.5-2小时；此时聚合反应结束，关闭蒸汽，将反应釜夹套内切换为冷却水，使釜内物料温度缓慢的降低，当降至室温后，检测生成物的固含量，如固含量超过52％，将根据检测结果适当补加去离子水，调固含量在48％-52％之间，停止搅拌，放料包装得到成品。

实施例2

将配方量的双氧水抽入滴加罐待用；为控制反应釜内温度应准备浅冷冻水，水温在3℃-8℃之间；加热的蒸汽，压力在0.4兆帕以上；将反应釜底阀关闭，打开反应釜入孔盖，将占总量41％的顺丁烯二酸酐投入反应釜中、加入占总量2％的催化剂复合型金属氧化物、再将占总量35％的的去离子水抽入反应釜，随即向反应釜夹层内送入蒸汽，使反应釜内缓慢升温，待顺丁烯二酸酐完全溶解后，开动搅拌器搅拌，其转速应不大于40转/分；当釜内物料温度达到70℃时，关闭蒸汽阀门，让其因反应放热而升温，如果温度达不到95℃，可通过蒸汽继续加热；用蒸汽和冷水控制温度在95℃-110℃之间，开始滴加占总量22％的双氧水，刚开始滴加速度不超过35升/小时；滴加3小时后，如反应的温度及压力无异常，可适当增加滴加速度，滴加时间应控制在10-15小时，滴完后保温1.5-2小时；此时聚合反应结束，关闭蒸汽，将反应釜夹套内切换为冷却水，使釜内物料温度缓慢的降低，当降至室温后，检测生成物的固含量，如固含量超过52％，将根据检测结果适当补加去离子水，调固含量在48％-52％之间，停止搅拌，放料包装得到成品。

实施例3

将配方量的双氧水抽入滴加罐待用；为控制反应釜内温度应准备浅冷冻水，水温在3℃-8℃之间；加热的蒸汽，压力在0.4兆帕以上；将反应釜底阀关闭，打开反应釜入孔盖，将占总量42％的顺丁烯二酸酐投入反应釜中、加入占总量2％的催化剂复合型金属氧化物、再将占总量35％的的去离子水抽入反应釜，随即向反应釜夹层内送入蒸汽，使反应釜内缓慢升温，待顺丁烯二酸酐完全溶解后，开动搅拌器搅拌，其转速应不大于40转/分；当釜内物料温度达到70℃时，关闭蒸汽阀门，让其因反应放热而升温，如果温度达不到95℃，可通过蒸汽继续加热；用蒸汽和冷水控制温度在95℃-110℃之间，开始滴加占总量21％的双氧水，刚开始滴加速度不超过35升/小时；滴加3小时后，如反应的温度及压力无异常，可适当增加滴加速度，滴加时间应控制在10-15小时，滴完后保温1.5-2小时；此时聚合反应结束，关闭蒸汽，将反应釜夹套内切换为冷却水，使釜内物料温度缓慢的降低，当降至室温后，检测生成物的固含量，如固含量超过52％，将根据检测结果适当补加去离子水，调固含量在48％-52％之间，停止搅拌，放料包装得到成品。

实施例4

将配方量的双氧水抽入滴加罐待用；为控制反应釜内温度应准备浅冷冻水，水温在3℃-8℃之间；加热的蒸汽，压力在0.4兆帕以上；将反应釜底阀关闭，打开反应釜入孔盖，将占总量43％的顺丁烯二酸酐投入反应釜中、加入占总量2％的催化剂复合型金属氧化物、再将占总量35％的的去离子水抽入反应釜，随即向反应釜夹层内送入蒸汽，使反应釜内缓慢升温，待顺丁烯二酸酐完全溶解后，开动搅拌器搅拌，其转速应不大于40转/分；当釜内物料温度达到70℃时，关闭蒸汽阀门，让其因反应放热而升温，如果温度达不到95℃，可通过蒸汽继续加热；用蒸汽和冷水控制温度在95℃-110℃之间，开始滴加占总量20％的双氧水，刚开始滴加速度不超过35升/小时；滴加3小时后，如反应的温度及压力无异常，可适当增加滴加速度，滴加时间应控制在10-15小时，滴完后保温1.5-2小时；此时聚合反应结束，关闭蒸汽，将反应釜夹套内切换为冷却水，使釜内物料温度缓慢的降低，当降至室温后，检测生成物的固含量，如固含量超过52％，将根据检测结果适当补加去离子水，调固含量在48％-52％之间，停止搅拌，放料包装得到成品。

实施例5

将配方量的双氧水抽入滴加罐待用；为控制反应釜内温度应准备浅冷冻水，水温在3℃-8℃之间；加热的蒸汽，压力在0.4兆帕以上；将反应釜底阀关闭，打开反应釜入孔盖，将占总量44％的顺丁烯二酸酐投入反应釜中、加入占总量2％的催化剂复合型金属氧化物、再将占总量35％的的去离子水抽入反应釜，随即向反应釜夹层内送入蒸汽，使反应釜内缓慢升温，待顺丁烯二酸酐完全溶解后，开动搅拌器搅拌，其转速应不大于40转/分；当釜内物料温度达到70℃时，关闭蒸汽阀门，让其因反应放热而升温，如果温度达不到95℃，可通过蒸汽继续加热；用蒸汽和冷水控制温度在95℃-110℃之间，开始滴加占总量19％的双氧水，刚开始滴加速度不超过35升/小时；滴加3小时后，如反应的温度及压力无异常，可适当增加滴加速度，滴加时间应控制在10-15小时，滴完后保温1.5-2小时；此时聚合反应结束，关闭蒸汽，将反应釜夹套内切换为冷却水，使釜内物料温度缓慢的降低，当降至室温后，检测生成物的固含量，如固含量超过52％，将根据检测结果适当补加去离子水，调固含量在48％-52％之间，停止搅拌，放料包装得到成品。

Claims

1.一种水解聚马来酸酐的制备方法，其特征是：以顺丁烯二酸酐40％-44％、双氧水19％-23％、去离子水35％、复合型金属氧化物2％为原料，通过以下步骤来得到成品。

2.根据权利要求1所述的一种水解聚马来酸酐的制备方法，其第一步的特征是：将配方量的双氧水抽入滴加罐待用。

3.根据权利要求1所述的一种水解聚马来酸酐的制备方法，其第二步的特征是：为控制反应釜内温度应准备浅冷冻水，水温在3℃-8℃之间；加热的蒸汽，压力在0.4兆帕以上；将反应釜底阀关闭，打开反应釜入孔盖，将配方量的顺丁烯二酸酐投入反应釜中、加入催化剂复合型金属氧化物、再将配方量的去离子水抽入反应釜，随即向反应釜夹层内送入蒸汽，使反应釜内缓慢升温，待顺丁烯二酸酐完全溶解后，开动搅拌器搅拌，其转速应不大于40转/分；当釜内物料温度达到70℃时，关闭蒸汽阀门，让其因反应放热而升温，如果温度达不到95℃，可通过蒸汽继续加热。

4.根据权利要求1所述的一种水解聚马来酸酐的制备方法，其第三步的特征是：用蒸汽和冷水控制温度在95℃-110℃之间，开始滴加双氧水，刚开始滴加速度不超过35升/小时；滴加3小时后，如反应的温度及压力无异常，可适当增加滴加速度，滴加时间应控制在10-15小时，滴完后保温1.5-2小时，此时聚合反应结束。

5.根据权利要求1所述的一种水解聚马来酸酐的制备方法，其第四步的特征是：关闭蒸汽，将反应釜夹套内切换为冷却水，使釜内物料温度缓慢降低，当降至室温后，检测生成物的固含量，如固含量超过52％，将根据检测结果适当补加去离子水，调固含量在48％-52％之间，停止搅拌，放料包装得到成品。