[发明专利]丙烯酸系聚合物分散剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯酸系聚合物分散剂的制备方法及应用。

背景技术

丙烯酸系聚合物分散剂已被用来作为工业水系统的防垢、除垢剂，金属材料的淬火剂以及造纸工业中颜料分散剂等而受到重视。目前用来制备低分子量聚丙烯酸的方法主要有以下几种：(1)使用巯基化合物做链转移剂，这一方法在早期较普遍使用，但由于产品有恶臭，目前已很少使用；(2)在水-异丙醇混合溶剂中聚合(美国专利4301266，1981，BASF A.-G Muenster，A.and Rohmann，M.)在压力下于120-200℃聚合，用双氧水做引发剂，这一方法需要烦琐的除去异丙醇的后处理过程；(3)用金属盐(如Cu²⁺)-H₂O₂作为引发体系(美国专利4314044，1982，Rohm and Haas Co.，Hughe，K.A.，Kine，B.B.andSwift，G..)：在90-100℃采用连续加料方法，在装有金属盐和叔胺水溶液的反应器中，分别加入单体和H₂O₂水溶液，直至反应完成，此法的缺点是所含金属离子易造成环境污染；(4)使用某些水溶性偶氮化合物作为引发剂(日本专利6438463，1989，花王株式会社，近藤昭裕，五十岚正，津岛力雄)：将单体、亚硫酸(氢)钠和偶氮化合物水溶液的PH值调至5.1后，于50℃进行聚合，这一方法需要制备特定的偶氮化合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酸系聚合物分散剂及其制备方法和应用，克服上述现有技术存在的缺陷。

本发明所述的丙烯酸系聚合物分散剂的制备方法，包括如下步骤：

将80-100重量份的α，β-不饱和羧酸和0-20重量份的其它不饱和单体，在常压、惰性气氛中，加入引发剂和链转移剂进行反应，反应温度为25-100℃，反应时间为4-5小时，然后用碱液调PH至4-6，获得产品；

所述α，β-不饱和羧酸选自(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸或衣康酸中的一种以上；

所述的其它单烯键不饱和单体选自8-10个碳原子的芳香族乙烯基不饱和单体、2-18个碳原子的脂肪族乙烯基不饱和单体、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含酰胺基的乙烯基不饱和单体或含磺酸基的乙烯基不饱和单体；

所述芳香族乙烯基不饱和单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯或羟基苯乙烯；

所述脂肪族乙烯基不饱和单体选自乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、戊烯、异戊烯或辛烯；

所述含羟基的(甲基)丙烯酸酯不饱和单体选自(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯；

所述含酰胺基的乙烯基不饱和单体选自(甲基)丙烯酰胺或N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺；

所述含磺酸基的乙烯基不饱和单体选自乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸或α-甲基苯乙烯磺酸。

所述引发剂为任何常用的水溶性的自由基引发剂，其中包括过氧化氢、二叔丁基氢过氧化物、叔丁基过氧化物、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、叔戊基氢过氧化物、甲乙酮过氧化物、2，2′-偶氮双(2-脒基丙烷)或2，2′-偶氮双(4-氰基戊酸)，典型用量以总单体重量计为约0.1-5％；

所述链转移剂为半胱氨酸和硫酸的水溶液，或者是N-乙酰基半胱氨酸和氢氧化钠的水溶液，或者是谷肽氨酸和氢氧化钠的水溶液；

半胱氨酸和硫酸的水溶液中，半胱氨酸的重量浓度为10-15％，硫酸的重量浓度为5-10％；

N-乙酰基半胱氨酸和氢氧化钠的水溶液中，N-乙酰基半胱氨酸的重量浓度为5-15％，氢氧化钠重量浓度为5-10％；

谷肽氨酸和氢氧化钠的水溶液中，谷肽氨酸的重量浓度为5-10％，氢氧化钠重量浓度为5-10％；

本发明的聚合物是水溶性的，水溶性受聚合物分子量和引入聚合物中的单体组分的相对用量及亲水性影响。一般来说，聚合物的重均分子量最多为30000，优选为2000-20000，最佳约为3000-10000。

本发明的分散剂可用作无机分散剂、用作锅炉水、造纸和油井用的水处理添加剂，以及用作助洗剂和洗涤剂用添加剂、分散剂和鳌和剂。

本发明制备的分散剂，在研磨碳酸钙特别是98级以上碳酸钙，具有用量少、研磨效率高的，碳酸钙浆料粘度低，且粘度稳定性好，流动性好、返粘率低等特点。

具体实施方式

实施例1