CN104071905A - 一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，属于水处理药剂领域，具体工艺步骤为：(1)将马来酸酐、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应器，并用去离子水溶解；(2)边搅拌，边用50%的氢氧化钠溶液调节PH；(3)水浴加热，加入催化剂，然后滴加30%双氧水，控制PH值进行环氧化反应；(4)提高反应体系温度，加入氢氧化钙，开环共聚反应，反应结束过滤得黄色液体即为环氧琥珀酸共聚物溶液。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理药剂的生产方法，尤其涉及一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法。
背景技术
阻垢剂的发展首先经历了天然高分子阻垢剂天然的丹宁、木质素、淀粉和纤维素等，但这些天然物质效果差用量大，高温、高压下易分解。磷类阻垢剂（包括有机膦和无机磷）的出现是一类效果良好且稳定的一类物质，但由于其分解所产生的无机磷酸盐对自然水体产生富营养化，破坏生态平衡。进而现在出现了有机聚合物聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸酐等及环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸及聚天冬氨酸。
近几年，顺应环保的要求，水处理化学品市场掀起一场“绿色革命”。开发可生物降解的“环境友好”型化学品。目前国内研究较多的聚环氧琥珀酸由于其不含膦、氮，能够生物降解复合绿色化学发展的要求。
聚环氧琥珀酸作为一种环保型阻垢剂其对碳酸钙具有良好的阻垢性能，但是对磷酸钙的阻垢效果非常不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高对磷酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢的阻垢分散性能的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于，具体工艺步骤为：
(1)将马来酸酐、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应器，并用去离子水溶解；
(2)边搅拌，边用50%的氢氧化钠溶液调节PH；
(3)水浴加热，加入催化剂，然后滴加30%双氧水，控制PH值进行环氧化反应；
(4)提高反应体系温度，加入氢氧化钙，开环共聚反应，反应结束过滤得黄色液体即为环氧琥珀酸共聚物溶液。
此方法中，步骤(1)所述的马来酸酐与丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1:0.2~1:0.2~1。
此方法中，步骤(2)所述的调节PH至6~8。
此方法中，步骤(3)所述的水浴温度为50~70℃。
此方法中，步骤(3)所述的催化剂为钨酸钠，加入量为单体总质量的0.5~5‰。
此方法中，步骤(3)所述的双氧水的加入量与单体总摩尔量的比为1:1~0.5。
此方法中，步骤(3)所述的环氧化反应时间为1~4小时。
此方法中，步骤(4)所述的反应温度为70~90℃。
此方法中，步骤(4)所述的氢氧化钙加入量为单体总摩尔量的比例为1:3~8。
此方法中，步骤(4)所述的开环共聚时间为2~5小时。
本发明的优点效果在于：本发明以马来酸酐与丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸经过环氧化反应，然后开环聚合得到一种环氧琥珀酸共聚物，该共聚物对金属离子具有优异的螯合作用，提供的一种环氧琥珀酸共聚物即在聚环氧琥珀酸的侧链引入磺酸基，构成了一种以聚醚链段为主链，羧酸基、磺酸基为侧链的共聚物，所以提高了其对磷酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢的阻垢分散性能；本发明产品无磷，且能生物降解是一种绿色环保型水处理剂复合绿色化学发展的要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
（1）将马来酸酐、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按照摩尔比1:0.6:0.8的比例加入反应器，并用适量去离子水溶解；
（2）边搅拌，边用50%的氢氧化钠溶液调节PH至6~8之间；
（3）水浴加热至60±2℃，加入总单体质量1‰的催化剂钨酸钠，然后滴加与单体摩尔量之比为1:0.8的双氧水的30%水溶液，控制PH值环氧化反应2小时；
（4）提高反应体系温度至80±2℃，加入总单体摩尔量1/5的氢氧化钙，开环共聚反应4小时，反应结束过滤得黄色液体即为环氧琥珀酸共聚物溶液。
实施例2
（1）将马来酸酐、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按照摩尔比1:1:1的比例加入反应器，并用适量去离子水溶解；
（2）边搅拌，边用50%的氢氧化钠溶液调节PH至6~8之间；
（3）水浴加热至68±2℃，加入总单体质量3‰的催化剂钨酸钠，然后滴加与单体摩尔量之比为1:0.5的双氧水的30%水溶液，控制PH值环氧化反应3小时；
（4）提高反应体系温度至80±2℃，加入总单体摩尔量1/5的氢氧化钙，开环共聚反应5小时，反应结束过滤得黄色液体即为环氧琥珀酸共聚物溶液。
实施例3
（1）将马来酸酐、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按照摩尔比1:0.3:0.5的比例加入反应器，并用适量去离子水溶解；
（2）边搅拌，边用50%的氢氧化钠溶液调节PH至6~8之间；
（4）水浴加热至55±2℃，加入总单体质量0.8‰的催化剂钨酸钠，然后滴加与单体摩尔量之比为1:0.6的双氧水的30%水溶液，控制PH值环氧化反应2.5小时；
（5）提高反应体系温度至90±2℃，加入总单体摩尔量1/7的氢氧化钙，开环共聚反应4小时，反应结束过滤得黄色液体即为环氧琥珀酸共聚物溶液。
实施例4
（1）将马来酸酐、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按照摩尔比1:0.2:1的比例加入反应器，并用适量去离子水溶解；
（2）边搅拌，边用50%的氢氧化钠溶液调节PH至6~8之间；
（3）水浴加热至55±2℃，加入总单体质量3‰的催化剂钨酸钠，然后滴加与单体摩尔量之比为1:0.6的双氧水的30%水溶液，控制PH值环氧化反应2小时；
（4）提高反应体系温度至75±2℃，加入总单体摩尔量1/3的氢氧化钙，开环共聚反应3小时，反应结束过滤得黄色液体即为环氧琥珀酸共聚物溶液。
Claims (10)
1.一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于，具体工艺步骤为：
(1)将马来酸酐、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加入反应器，并用去离子水溶解；
(2)边搅拌，边用50%的氢氧化钠溶液调节PH；
(3)水浴加热，加入催化剂，然后滴加30%双氧水，控制PH值进行环氧化反应；
(4)提高反应体系温度，加入氢氧化钙，开环共聚反应，反应结束过滤得黄色液体即为环氧琥珀酸共聚物溶液。
2.根据权利要求1所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(1)所述的马来酸酐与丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1:0.2~1:0.2~1。
3.根据权利要求2所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(2)所述的调节PH至6~8。
4.根据权利要求3所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(3)所述的水浴温度为50~70℃。
5.根据权利要求4所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(3)所述的催化剂为钨酸钠，加入量为单体总质量的0.5~5‰。
6.根据权利要求5所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(3)所述的双氧水的加入量与单体总摩尔量的比为1:1~0.5。
7.根据权利要求6所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(3)所述的环氧化反应时间为1~4小时。
8.根据权利要求7所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(4)所述的反应温度为70~90℃。
9.根据权利要求8所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(4)所述的氢氧化钙加入量为单体总摩尔量的比例为1:3~8。
10.根据权利要求9所述的一种环氧琥珀酸共聚物水处理剂的生产方法，其特征在于：步骤(4)所述的开环共聚时间为2~5小时。
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