丙烯酸-马来酸酐共聚物钠盐无磷助洗剂合成+

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1、丙烯酸-马来酸酐共聚物钠盐无磷助洗剂的合成摘   要： 以丙烯酸与马来酸酐为原料，采用水溶液聚合的工艺路线，合成了丙烯酸-马来酸酐共聚物钠盐，研究了单体配比、            引发剂用量、反应温度对转化率、相对分子质量及助洗性能的影响。确定了最佳工艺条件及配方。评价了其助洗            性能，确定了无磷洗涤剂中其最佳用量。结果表明它是一种性能优良的助洗剂，各项指标均达到国外产品水平，            优于国内同类产品，可以代替STPP来生产无磷粉。关键词：洗涤助剂；丙烯酸；马来酸酐；螯合力；分散

2、力长期以来，三聚磷酸钠（STPP）一直作为一种性能优良的助洗剂在洗涤剂行业广泛使用。然而由于含磷洗涤剂大量排入江河湖泊而导致水域“富营养化”，严重破坏了生态环境，因此从70年代开始许多国家相继颁布法令法规实行禁磷、限磷工作。目前日本、美国、西欧等大部分国家已全部实现洗涤剂无磷化。我国近几年太湖、巢湖、滇池以及长江流域磷污染严重，现在这些工区已开始禁限磷工作。由此可见洗涤剂无磷化是洗涤剂行业发展的必然趋势。作为三聚磷酸钠的代用品，已开发出了氮川三醋酸钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠（EDTA）、羧甲基琥珀酸三钠等有机低分

3、子助剂，它们都存在性能、成本、安全等问题而没能在洗涤剂行业中广泛使用。从性能价格考虑，沸石是一种较理想的STPP替代品，但沸石不具水溶性，对钙、镁离子交换速度慢，废水排放中易沉淀，并且不能单独代替STPP。聚羧酸类助洗剂有良好的助洗效果，它除有良好的螯合金属离子性能外，还可防止洗涤中的二次污染，抑制生成的碳酸钙粒子在织物上的再沉积。在聚羧酸类助洗剂中丙烯酸-马来酸酐共聚物（AA-Co-MAH）钠盐助洗效果较好，用来代替STPP生产无磷洗涤剂为理想，且成本较低。我们采用水溶液聚合的工艺路线，合成了丙烯酸-马来酸酐共聚物

4、钠盐，并对其助洗性能进行了研究，结果表明其螯合能力强，分散力高，产品各项性能指标达国外产品水平。1实验部分1.1原料丙烯酸（AA）：工业品，纯度＞99%；马来酸酐（MAH）：工业品，纯度＞99.5%；氢氧化钠：工业品，纯度＞96%；引发剂：H2O2（30%）；十二烷基苯磺酸钠（LAS）：试剂，CP；三聚磷酸钠（STPP）：试剂，CP；4A沸石：工业品；无水碳酸钠（Na2CO3）；试剂，CP；无水硫酸钠（Na2SO4）：试剂，CP；羧甲基纤维素（CMC）：CP。1.2原理在引发剂作用下，部分中和的丙烯酸和马来酸酐进行自

5、由基水溶液聚合而得到丙烯酸-马来酸酐共聚物钠盐无磷助洗剂。1.3合成在装有搅拌器、冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口瓶中先加入水，马来酸酐，控制温度为80℃~100℃，同时滴加丙烯酸和引发剂水溶液，反应时间为6h~8h，然后降温，用NaOH溶液中和至pH=7，反应结束。1.4性能测试1.4.1残留单体含量测定及转化率计算用液相色谱法测残MAH含量，然后计算出MAH的转化率：转化率C（%）=A-B/A×100%式中：A-MAH聚合前质量百分数；B-MAH聚合后质量面分数。41.4.2相对分子质量测定用GPC凝胶渗透色谱。1

6、.4.3螯合力测定在0.01%的硬水中，加入定量的丙烯酸-马来酸酐共聚物钠盐，在30℃下用钙离子选择电极测定钙的螯合力。1.4.4分散力的测定在100mL的水溶液中，加入定量的MnO2（粒度一致），然后加入定量的聚合物，测定其在25℃、4h所悬浮的MnO2mg数。1.4.5AA-Co-MAH钠盐复配成洗衣粉去污力测定以标准洗衣粉为基准，以4A沸石和AA-Co-MAH钠盐配合使用代替STPP，按GB13174-91法测定去污力，将人工污布用加有不同助剂的洗涤剂，在规定硬度的水中，一定温度下进行洗涤，而后经漂洗干燥用白度

7、计测原布、污染布、洗净布的反射率。去污力（DE）%=（RW-RS）/（R0-RS）×100式中：RW——洗涤布反射率；RS——污染布反射率；R0——原布反射率。1.4.6抗再沉积性与去污力的测试方法相同，只是在加入污布同时加入白布，测白布的反射率。抗再沉积性%=（R2-R1/R2）×100式中：R1——原白布反射率；R2——污染后白布反射率。2结果与讨论2.1单体MAH与AA配比对产品性能影响固定引发剂占单体AA与MAH总量为3%，反应温度为90℃，反应时间为6h，考查MAH与AA配比对产品性能影响，结果如表1。表1

8、AA与MAH配比对产品性能的影响 转化率相对分螯合力分散力MAH∶AA/%子质量（以CaCO3计）（以MnO2计）/mg·g-1/mg·L-120∶8099.9361000581.652825∶7599.7558000565.556230∶7099.6155000531.372335∶6599.5351000520.378540∶6098.72