[发明专利]丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机聚合物的制备方法，尤其涉及一种丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的制备方法。 

背景技术

丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/MAn/AMPS三元共聚物)因带有羧酸基团而对碳酸钙螯合能力强，因带有的磺酸基团对铁、磷酸钙螯合能力较强，能有效地分散金属氧化物，稳定锌盐，所以丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物是一种性能优异的水处理阻垢分散剂，具有较高的阻钙垢性能，和热稳定性。另外，由于其亲水性好和低分子时的聚电解质在水中扩散性能好，共聚物的疏水基团能促进晶格的畸变和晶粒的分散并抑制结晶产生，共聚物吸附于垢物表面，疏水基团朝向水相，使垢物的表面由亲水性变为憎水性，促进垢物的开裂及在水中的分散。本发明的目的在于寻找一种工艺简单，设备投资小，成本低的丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的水处理剂制备方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供了一种生产工艺简单、无污染、生产时间短、成本低的丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的制备方法。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：向反应容器中加入丙烯酸和异丙醇，之后进行搅拌并加热升温至温度60-70℃，向反应容器中分别滴加2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与马来酸酐的混合液和过硫酸铵溶液，滴加完毕后在80-90℃反应1-2小时，冷却至室温得产品；其中，丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的摩尔比为丙烯酸∶马来酸酐∶2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸是(70-80)∶(10-15)∶(10-15)； 过硫酸铵为丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸质量的1.0-1.5％，异丙醇为丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸质量的5-10％。 

所述滴加时间控制在30-60min。 

温度至60℃开始向反应容器中分别滴加所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与马来酸酐的混合液和过硫酸铵溶液。 

所述过硫酸铵溶液的浓度为0.01-1g/mL。 

所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与马来酸酐的混合液中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的浓度为0.0002-0.002mol/mL，所述马来酸酐的浓度为0.0002-0.002mol/mL。 

本丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物的制备方法，是首先于反应容器中加入丙烯酸和异丙醇，然后分别滴加2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与马来酸酐混合液和过硫酸铵溶液，在60-70℃开始滴加反应，反应温和易控制，滴加完毕后在80-90℃反应，反应完全。本发明采用异丙醇作为分子量调节剂，能够控制聚合物分子量在1000-5000，得到的丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物水处理剂成品不含磷等有害成分，大大减轻了对环境造成的污染。且本发明生产工艺简单、无污染、生产时间短；整个制备过程在一个反应容器中即可完成，生产成本低。 

具体实施方式

实施例一 

将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸0.05mol(10.36g)、马来酸酐0.05mol(4.9g)加水80mL溶解得2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与马来酸酐的混合液，将0.45g过硫酸铵溶于30mL水中得过硫酸铵溶液。向反应容器中加入0.4mol(28.8g)丙烯酸和3g异丙醇，之后进行搅拌并加热升温至温度60-65℃，向反应容器中分别滴加2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与马来酸酐的混合液和过硫酸铵溶液，并且温度至60℃时开始向反应容器中滴加，滴加时间控制在60min，滴加完毕后在80-82℃反应1.2小时，冷却至室温 得无色粘稠状液体的产品，固含量为30.5wt％。 

利用本实施例得到的丙烯酸、马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物进行阻垢性能试验，对CaCO₃的静态阻垢性能为阻垢率89.83％。 

实施例二