[发明专利]马来酸酐-丙烯酸共聚物的制备方法

说明书

本发明是关于一种水处理剂马来酸酐-丙烯酸共聚物（马-丙共聚物）的制备方法。

马-丙共聚物是一种优异的水处理阻垢分散剂，对锌垢和硫酸钙垢具有很强的抑制作用，特别适用于锌系配方，但由于一般生产方法的生产成本太高，限制了马-丙共聚物的大规模推广应用。

目前，马-丙共聚物的制备普遍采用过氧化苯甲酰为引发剂，在有机溶剂如甲苯、二甲苯中进行溶液沉淀聚合，然后经处理再进行水解为马-丙共聚物。该法所用引发剂价格昂贵，用量大;所使用的有机溶剂有毒，用量也大，且使用过的溶剂还必需蒸馏回收再用，工艺复杂，设备投资大，致使生产成本较高。因此，国内外研究者都在寻找开发新的制备方法，以降低生产成本。已有水溶液聚合法制备马-丙共聚物的报道，但仅能制得丙烯酸摩尔比50%以上的马-丙共聚物。

本发明的目的在于寻找一种工艺简单，不使用有毒的有机溶剂，设备投资小，成本低，丙烯酸摩尔比占5%～50%的马-丙共聚物的制备方法。

本发明的目的是通过下述方法实现的。

本法首先将马来酸酐加热熔化，控制一定的温度，然后在不断搅拌下按一定比例加入丙烯酸和引发剂H₂O₂进行共聚合，之后，保温反应一定时间，加水稀释，降温即得马-丙共聚物产品。

在用上述方法制备马-丙共聚物时，需要控制反应温度，丙烯酸和H₂O₂的用量，加入方式，保温反应时间，加水量等。本发明控制如下技术条件：

反应温度控制在90-140℃。

丙烯酸用量控制在丙烯酸与马来酸酐摩尔比为5～50∶95～50之间。

丙烯酸的加入方式为滴加，滴加时间5小时左右。

引发剂H₂O₂的加入方式为滴加，滴加时间5小时左右。

引发剂H₂O₂的用量是马来酸酐和丙烯酸总重量的30-60%（以30%的H₂O₂计）。

保温反应在105℃左右维持约2小时。

马-丙共聚物产品的密度可通过加水稀释来调节，一般控制在1.21-1.23g/cm³（20℃）为宜，此时产品固含量约为50%。

本发明与现有的马-丙共聚物制备方法相比，具有生产工艺简单，无污染，引发剂价廉易得，生产时间短，整个制备过程在一个釜中完成，生产成本低等优点。

实施例1：在1L四口瓶中加入490g马来酸酐，加热使其熔化，升温到90～110℃，然后滴加50g丙烯酸（占12.2%摩尔）和300g30%的H₂O₂，5小时滴完，该过程中温度最高不要超过140℃，然后在105℃左右保温2小时，加入360g水，降温得1100g马-丙共聚物产品。

实施例2：在1L四口瓶中加入490g马来酸酐，加热使其熔化，升温到90～110℃，然后滴加150g丙烯酸（占29.4%摩尔）和270g30%的H₂O₂，5小时滴完，该过程中温度最高不要超过140℃，然后在105℃左右保温2小时，加入510g水，降温得1300g马-丙共聚物产品。

实施例3：在1L四口瓶中加入200g马来酸酐，加热使其熔化，升温到90～110℃，然后滴加150g丙烯酸（占49.7%摩尔）和110g30%的H₂O₂，5小时滴完，该过程中温度最高不要超过140℃，然后在105℃左右保温2小时，加入250g水，降温得710g马-丙共聚物产品。

上述三个实施例所得马-丙共聚物的主要指标如下：