[發明專利]聚環氧衣康酸、其制備方法及其應用

有效

• 申請號: 200710098650.4
• 申請日: 2007-04-24
• 公開（公告）號: CN101293823A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 張建枚;金棟;樊大勇;白樺
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C07C59/305
• 分類號: C07C59/305;C07C51/347;C11D3/20
• 代理公司: 北京宇生知識產權代理事務所
• 代理人: 張軍艷

技術領域

本發明涉及聚環氧衣康酸、其制備方法及其應用，特別是聚環氧衣康酸、其制備方法及其在水處理方面的應用。

技術背景

聚環氧琥珀酸(PESA)是20世紀90年代初美國Betz實驗室首先開發出來的一種無磷，非氮結構的“綠色”水處理藥劑，其開發突破傳統基團簡單搭配，組合的的思路，在聚合物分子中插入氧原子而使其阻碳酸鈣垢性能大大優于PBTCA、HEDP、聚丙烯酸類等聚合物，并能生物降解。

聚環氧衣康酸及其鹽是一種在分子中插入-O-C-C-O-基團，具有與PESA類似結構的新型的阻垢劑，分散劑，除垢劑。可以用于工業循環水處理中作為阻垢劑，分散劑，在洗滌劑、清洗劑、去垢劑中作為金屬離子螯合劑。聚環氧衣康酸及其鹽除具有很好的性能外，由于分子中含-O-C-C-O-基團，從而能被微生物降解，屬于綠色化學品。關于聚環氧衣康酸、其制備方法及其應用還沒有報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚環氧衣康酸。

本發明的另一個目的在于提供一種聚環氧衣康酸的制備方法。用該方法合成的聚環氧衣康酸及其鹽產品可以直接用于工業

循環水處理和合成洗滌劑、清洗劑、去垢劑中。

本發明的再一個目的在于將聚環氧衣康酸用于工業循環水處理和合成洗滌劑、清洗劑、去垢劑中。

為達到上述目的，本發明提供了一種聚環氧衣康酸，其通式為：

其中M相同或不同，為氫或陽離子，其中陽離子所形成的鹽是水溶性的，R相同或者不同、選自氫、C_1-4烷基或取代烷基，n為2-15。

通式(1)中n優選為2-12，更優選為4-11；M優選為氫、堿金屬和/或堿土金屬；R優選為氫。

本發明提供了上述聚環氧衣康酸的制備方法，包括：

(A)使式(2)的衣康酸與堿反應生成衣康酸鹽，

R相同或者不同、選自氫、C_1-4烷基或取代烷基；

(B)使衣康酸鹽催化環氧化得到環氧衣康酸鹽；

(C)用氫氧化鈣或其它堿性鈣鹽處理(B)步得到的環氧衣康酸鹽，以形成本發明所述的聚環氧衣康酸；

其中(A)步為任選步聚。如果衣康酸鹽市場有售，即可省去步驟(A)，而直接進行步驟(B)。

本發明的制備方法中的(A)步優選衣康酸水溶液與固體堿或堿的水溶液反應，其中所述的堿優選為氫氧化鈉；(B)步的環氧化優選以過氧化氫作為環氧化劑、以鎢酸鈉、鎢酸鈉與釩酸銨的混合物或者鎢酸鈉與鉬酸銨的混合物為催化劑，其中所述環氧化劑過氧化氫優選以水溶液的形式連續加入，在(B)步中優選用堿控制pH為3～6，所述堿優選為氫氧化鈉；(C)步所述的堿性條件優選pH＝10～13，更優選用氫氧化鈉調pH，(C)步的其它堿性鈣鹽優選為硫酸鈣、碳酸鈣或亞硫酸鈣。

本發明的制備方法還可包括任選地的步驟(D)：用堿金屬、銨或取代銨置換(C)步的聚環氧衣康酸中的鈣，或者通過離子交換用氫置換(C)步的聚環氧衣康酸中的鈣。

本發明制備方法中的步驟(A)中，反應溫度優選不高于70℃；在步驟(B)中，反應溫度優選為50～90℃，反應時間優選為2～4小時、更優選為2.5～3.5小時；在步驟(C)中反應溫度優選為80～100℃，反應時間優選為2.5～8小時、更優選為3～6小時。

本發明制備方法中的步驟(A)中，衣康酸與堿的摩爾比優選為1∶0.40～1∶1、更優選為1∶0.40～1∶0.70；在步驟(B)中，環氧化催化劑與衣康酸鹽的摩爾比為0.001∶1～0.1∶1、更優選0.005∶1～0.01∶1，衣康酸鹽與過氧化氫的摩爾比1∶1.0～1∶2.0、更優選為1∶1.05～1∶1.3；在步驟(C)中，氫氧化鈣或鈣鹽的用量與衣康酸的摩爾比優選為1∶0.05～1∶0.20、更優選為1∶0.75～1∶0.15。

本發明制備方法中，所用原料及催化劑優選先制成水溶液，然后再進行反應。

以未取代的衣康酸為例用化學式詳細說明本發明的反應過程：

下面以未取代的衣康酸為例結合上式對本發明做進一步說明，但不因此而限制本發明。