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1、马来酸酐-丙烯酸共聚物的合成与应用分析袁金亮胡群巧傅向东(广州市旭美化工科技有限公司，广东广州510665)摘要：以水做溶剂，采用过硫酸类作为引发剂合成了马来酸酐(MA)-丙烯酸(AA)共聚物(PMA-AA)。讨论反应温度、反应时间、反应摩尔比、引发剂的量对其性能的影响。结果表明：当引发剂用量为单体总质量的0.85%、反应物摩尔比为1:1.7、反应时间5h、反应温度65℃时，产品的螯合分散性最好。关键词：共聚物；分散剂；螯合剂；聚羧酸类螯合分散剂是一类线性高分子化合物，国内最早开发成功并投入使用的是聚丙烯酸和水解聚马来酸酐[1-3]。马来酸酐-丙烯酸共聚物(PMA-AA)是一类性能
2、优异的螯合分散材料,对钙、镁等金属离子具有很好的螯合作用,还能将污垢悬浮在水中,阻止无机盐在物体表面沉积,广泛应用于工业水处理系统和洗涤用品中[4-5]。马来酸酐和丙烯酸二元共聚物能在恶劣环境下使用,由于该共聚物中含有羧基,在水溶液中能够离解出氢离子和高聚物阴离子,这种阴离子是Ca2+、Fe3+等阳离子的优异螯合剂,因而能起良好的螯合作用[6].目前，国内都是使用过氧化类物质作为共聚反应的引发剂，但很少有研究不同引发剂对产品螯合分散性能的影响。本文主要探讨不同的引发剂对产品螯合分散性能的影响，并优化合成共聚反应的得到优化产品，然后对产品进行应用分析。1 实验部分1.1 主要原料和仪
3、器装置丙烯酸，工业级精酸；马来酸酐，工业级；EDTA，0.05N标准溶液；氯化钙，试剂级；氯化钡，试剂级；氢氧化钠，试剂级；过硫酸钠，试剂级；过硫酸铵，过硫酸钾，试剂级；过氧化氢，试剂级；试剂级；HH-Sas数显恒温水浴锅；NDJ-1旋转式粘度计；JB-1型磁力搅拌器；WS-SDd/o色度/白度计。1.2 实验原理1.3合成方法在装有冷凝管、温度计、滴液漏斗、搅拌器的四口烧瓶中加入一定量的马来酸酐和一定量的去离子水,缓缓升温,至指定温度时,缓慢滴加丙烯酸、引发剂和去离子水。滴加完毕,恒温反应一定时间,冷却出料即得PMA-AA水溶液。2测试方法2.1 螯合力的测定[7] 准确称取0.
4、5-1.0g(精确至0.0001g)聚合物盐溶液,转入250ml容量瓶中,加入100ml去离子水,用稀碱液溶液调pH至10-11,用移液管吸取0.05mol/L的CaCl2(已标定)20ml加入容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,于恒温水浴中反应30min后,用滤纸过滤。吸取滤液10ml于250ml锥形瓶中,加蒸馏水100ml,再加2.5mol/L的NaOH溶液2ml和5滴钙指示剂,用微量滴定管以EDTA标准溶液滴定,溶液由酒红色变成蓝色为终点。2.2分散性检验[7]称取共聚物试样4g，用蒸馏水稀释定容到100ml。吸取25ml稀释到锥形瓶中，加入10%的碳酸钠溶液10ml。用0.1N
5、的乙酸钙溶液滴定，至液体浑浊为终点。2.3铁离子的螯合作用在250ml烧杯中加入样品溶液4ml，加入180ml蒸馏水。用30%NaOH溶液调pH至10-11之间。滴加0.125mol/lFeCl3溶液至溶液完全浑浊为止，设消耗用FeCl3溶液毫升数为V1，在滴加FeCl3溶液过程中，pH将不断下降，不断加入NaOH溶液以保持pH始终在10-11之间，补加水至200ml。为确定终点，需按照步骤再做3-4个实验。2.4毛效的检测将经向30cm、纬向50cm冷堆布料用毛细管效果测定仪测定其30min内液面上升的最低高度。2.5白度、色差[8]在WS-SDd/o色度/白度计上测量，白度用I
6、SO视量白度R457，每块试样在不同部位保持经纬方向一致的情况下，测定4次白度，以其平均值表示试样白度；色差用CIE1976，每块试样在不同部位保持经纬方向一致的情况下，测定3次色差，以其平均值表示试样色差。3结果与讨论3.1引发剂的筛选由于马丙共聚物的合成属于烯烃键聚合反应，该反应需要选择过氧化物类如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰和过氧化氢[7]等作为引发剂。先固定马来酸酐与丙烯酸的摩尔配比为1:2，引发剂的量为单体质量的1%，反应温度为70℃，通过不同的引发剂的对比实验，得出不同引发剂对聚合反应的影响，数据如下表。表3-1引发剂的筛选Tab3-1Initiators
7、creening引发剂反应时间h粘度mPa.s螯合力mgCaCO3/g分散性产品外观H2O2（30%）2-680045100深黄色微混(NH4)2S2O823450320271浅黄色透明K2S2O833640280251浅黄色透明（C6H5CO）2O2421008695浑浊Na2S2O833700328270无色透明由表3-1可以看出，引发剂的品种对聚合反应影响极大。由于H2O2氧化性过强，直接氧化单体双健而使产品变黄，聚合粘度一直上不去；过氧化苯甲酰在水溶性介质中引
