[发明专利]一种多元膦酸单体，其多元膦酸聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多元膦酸聚合物的制备方法，其特征在于，多元膦酸单体和单链聚醚，在酸催化剂D和带水溶剂E作用下，保持100~150°C的温度范围，反应1h~6h，待酯化反应大于80%以上时，继续回流，蒸出带水剂，回收使用，然后加入碱，调节体系pH 值为3.0~5.0，固含为30%~40%；

所述催化剂D为浓硫酸、对甲苯磺酸、β-萘磺酸、三氟甲磺酸、强酸性阳离子树脂NKC-9、全氟磺酸树脂Nafion SAC中的任意一种；催化剂加入量为单链聚醚摩尔量的1.0%~10.0%；

所述带水剂E为环己烷、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯和苯中的一种，可循环使用；带水剂加入量为单链聚醚和多元膦酸单体质量之和的30%~50%；

所述多元膦酸单体和单链聚醚的质量比例为1.5~1.0:1.0；

所述碱为碱金属或碱土金属的氢氧化物或氧化物，选自KOH、NaOH、LiOH、CsOH、Mg(OH)₂、Ca(OH)₂或K₂O、Na₂O、Li₂O、Cs₂O、MgO、CaO；

所述多元膦酸聚合物的分子结构为线型或星型，具有末端吸附基团和单链聚醚链段，所述末端吸附基团具有3-8个膦酸基，膦酸基通过磷酸酯键连接于单链聚醚链段；

所述多元膦酸单体，由多元醇末端的伯羟基或仲羟基经膦酸化获得，

所述多元醇选自甘油、三羟甲基乙烷、三乙醇胺、季戊四醇、木糖醇、山梨醇和蔗糖多元醇；

多元醇的单羟基与膦酸化试剂的摩尔比为1:1.0~2.0；

所述单链聚醚的制备方法为：以C1~C12烷基醇为起始剂，加入起始剂摩尔量的5%~20%的催化剂，加热至60~100°C，缓慢通入计量的环氧乙烷或环氧丙烷，控制100~160°C的反应温度，反应2-10h后，熟化0.5~1.0h，降温，即得所述单链聚醚。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备所述多元膦酸单体使用的膦酸化试剂选自P₂O₅、多聚磷酸、磷酸钠、三氯化磷、P₄O₆、亚磷酸二甲酯、亚磷酸，可以单用或使用两种以上任意比例的组合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，单羟基与膦酸化试剂的摩尔比为1:1.0~1.2。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多元膦酸单体的制备方法，具体包括如下步骤：将单体多元醇末端的伯羟基或仲羟基进行直接的膦酸化，然后加水稀释，水加入量为多元醇+磷酸化试剂质量的5%~30%；

所述多元膦酸单体的制备方法中，反应温度为30~110°C，反应时间1h~6h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单链聚醚的制备方法中，加热至80~90°C后再加入环氧乙烷或环氧丙烷。