[發明專利]聚丙烯酸或其共聚物以及聚丙烯酸鹽或其共聚物鹽的制備方法

有效

• 申請號: 201010296807.6
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101921359A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 邵賽;彭選明;金龍新;鄧鋼橋;張樂平;謝洪科;胡繼松;李文革;羅志平
• 申請（專利權）人: 湖南省原子能農業應用研究所
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F220/58;C08F120/06;C08F222/02;C08F2/46
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;楊斌

技術領域

本發明涉及一種有機聚合物的制備方法，尤其涉及一種利用碳-碳不飽和鍵和無機配料作為原料制備有機聚合物及其鹽的方法。

背景技術

目前，國內已有相關文獻報道了水溶性聚（甲基）丙烯酸或其共聚物的合成及應用。現有技術中已經使用的制備方法，是在化學引發劑下進行引發聚合，且實施聚合的時候一般起始溫度在25℃以上，大多采用多次投料或滴加單體逐步反應；由于采用化學引發劑過氧化物，故存在生產安全性差的缺點，且所得產品純度相對低，工藝較復雜。

CN200810143886.X號中國專利公開了一種聚丙烯酸或聚丙烯酸鈉的制備方法，CN200810143887.4號中國專利公開了一種聚丙烯酸—2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的制備方法，這兩種制備方法均為一次性投料進行聚合；?CN00100399.2號中國專利公開了一種用于處理循環冷卻水的復合緩蝕阻垢劑，CN200610137772.5號中國專利公開了一種阻垢劑及其在水處理中的應用，CN200410066828.3號中國專利公開了一種用于工業冷卻水系統的緩蝕阻垢劑，CN200510023243.8號中國專利公開了一種無磷水質阻垢劑，CN92111424.9號中國專利公開了一種低分子量水溶性聚合物的制備，CN200610098170.3號中國專利公開了一種造紙分散劑低分子量聚丙烯酸鈉的生產新工藝，CN95111773.4號中國專利公開了一種含磷的三元共聚物水質阻垢劑，這些專利均是以分批投料或逐漸滴加單體的方式進行聚合；US4301266號美國專利還公開了一種聚（甲基）丙烯酸或其共聚物的制備方法，該方法在反應過程中需要高溫（大于120℃）高壓，反應條件苛刻，且在后期工序需要蒸餾出多余的異丙醇，該工藝耗能且程序繁瑣；US4314044號美國專利還公開了一種采用金屬鹽（如Cu²⁺）作為引發體系的制備工藝，該工藝的反應條件同樣需滿足較高溫度（大于90℃），且需在連續加料的情況下完成，耗能、繁瑣，而Cu²⁺又容易造成環境污染。另外，除上述專利文獻之外，還有其它非專利文獻資料報道了聚（甲基）丙烯酸或其共聚物及它們的鹽的制備方法，但現有的制備方法都采用了化學引發體系過氧化物（如雙氧水，過硫酸銨，過硫酸鉀等）和其它還原性物質（如亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、亞鐵鹽等），且起始反應溫度均在25℃以上。

此外，現有制備方法所得產物為固體狀交聯物，不能溶于水，這種交聯物大多作為吸水或保濕性材料，而不能作為農藥分散劑、涂料分散劑、印染分散劑、水處理阻垢緩蝕劑、陶瓷減水分散劑、離子螯合劑等使用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種不含化學引發劑、生產安全性和環保性好、工藝較簡單、能耗成本低、產品純度高的聚丙烯酸或其共聚物的制備方法以及聚丙烯酸鹽或其共聚物鹽的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為一種聚丙烯酸或其共聚物的制備方法，包括以下步驟：

（1）原料準備：按以下質量分數準備原料：

丙烯酸或甲基丙烯酸????????3%～62%

共聚單體???????????????????0～48%?

次磷酸鈉????????????????0.05%～35%????和

水????????????????????????30%～96%；

（2）聚合反應：將準備好的上述原料一次性混合并攪拌均勻，再將混合物置于⁶⁰Coγ射線輻射場中進行輻射引發聚合反應，輻射劑量1.2KGy～30KGy，聚合反應完成后即得到聚丙烯酸或其共聚物。

上述的制備方法中，所述聚合反應的起始溫度優選控制在0～60℃之間（最優選為0～20℃）。

上述的制備方法中，所述的共聚單體優選為2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、衣康酸、馬來酸酐等水溶性單體中的一種或多種。

本發明還提供一種聚丙烯酸鹽或其共聚物鹽的制備方法，包括以下步驟：用堿溶液中和上述制備方法制得的聚丙烯酸或其共聚物至pH值為6.5～9，即得到聚丙烯酸鹽或其共聚物鹽。

上述制備方法中，所述堿溶液優選為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氨水、三乙醇胺溶液、甲胺溶液或乙胺溶液。