[发明专利]一种聚丙烯酸钠的制备方法

说明书

本发明涉及一种聚丙烯酸钠的制备方法，包括在反应温度下进行下述步骤：将引发剂加入到含丙烯酸的溶液中，使丙烯酸发生自聚合反应，制得含聚丙烯酸的溶液；将氢氧化钠加入优选滴加到所述含聚丙烯酸的溶液中，使所述氢氧化钠与聚丙烯酸发生中和反应，生成聚丙烯酸钠。制备方法工艺简单、环保，且通过该制备方法制得的聚丙烯酸钠的数均分子量为7000‑12000，且分子量分布≤4，分子量分布均匀。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物的制备领域，具体涉及一种聚丙烯酸钠的制备方法。

背景技术

聚丙烯酸钠是一类水溶性高分子电解质材料，小分子为液体，大分子为固体。 聚丙烯酸及其钠盐因其优异的物理化学性能，具有增稠、悬浮分散、絮凝、助洗 等作用。聚丙烯酸钠常广泛应用于医药、涂料、冶金、化妆品等方面。聚丙烯酸 钠与其他水处理剂复配使用，可用于油田注水，冷却用水，锅炉水的处理，在高 pH下和高浓缩倍数下进行而不结垢。在钻井中用作低固相钻井降滤失剂。聚丙 烯酸钠特别适用于烧碱和纯碱行业盐水精制、氧化铝生产的赤泥沉降分离、味精 厂废水中蛋白质回收和制糖等行业的高分子材料。聚丙烯酸钠还可以在造纸化学 品造纸涂料上作为分散剂。

通常的高分子量聚丙烯酸钠的制备方法是反相乳液聚合法，是一种较为成熟 传统的工艺，但是该法制备聚丙烯酸钠的过程中，当聚丙烯酸钠的分子量达到一 定数量级时，会突破油包水的乳化体系，反应速率及分子量快速增长，整个反应 体系的温度及状态变得极不稳定，同时得到的产品分子量分步不均，外观形态各 异。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚丙烯酸钠的 制备方法，通过首先在特定条件下制备具有适宜的数均分子量和较小的分子量分 布宽度的聚丙烯酸，然后再使氢氧化钠与聚丙烯酸发生中和反应，生成聚丙烯酸 钠，从而使聚丙烯酸钠的制备过程更加稳定，且制得的聚丙烯酸钠分子量分布更 加均匀。

本发明一方面提供一种聚丙烯酸钠的制备方法，包括在反应温度下进行下述 步骤：

将引发剂加入到含丙烯酸的溶液中，使丙烯酸发生自聚合反应，制得含聚丙 烯酸的溶液；

将氢氧化钠加入优选滴加到所述含聚丙烯酸的溶液中，使所述氢氧化钠与聚 丙烯酸发生中和反应，生成聚丙烯酸钠。

本申请的发明人在研究中发现，先在特定的工艺条件下制备具有适宜的数均 分子量和较小的分子量分布宽度的聚丙烯酸，然后再使氢氧化钠与聚丙烯酸发生 中和反应，能够保证聚丙烯酸钠的制备过程更加稳定，且有利于获得分子量分布 更加均匀的聚丙烯酸钠。

根据本发明，优选在第一温度下将丙烯酸溶解于醇类有机溶剂或水中，制得 含丙烯酸的溶液后，再将引发剂加入到含丙烯酸的溶液中，其中，所述醇类有机 溶液选自C₁-C₅醇中的至少一种，优选为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、 仲丁醇、叔丁醇、异丁醇和正戊醇中的至少一种。由此，能够保证丙烯酸溶解更 充分，进而有利于丙烯酸自聚合反应的进行。

根据本发明，优选在搅拌的条件下进行将引发剂加入到含丙烯酸的溶液中和 /或将氢氧化钠加入优选滴加到所述含聚丙烯酸的溶液中的操作，更优选地，搅拌 的转速为50-150rpm；更优选地，通过蠕动泵实现所述滴加操作。

根据本发明，可以根据需要生成含聚丙烯酸钠的溶液，也可以采用常规的提 纯方式，对含聚丙烯酸钠的溶液进行进一步处理，以获得固体聚丙烯酸钠。

在本发明的一些优选的实施方式中所述反应温度为65℃-75℃，优选为67℃ -69℃。

根据本发明，上述特定的反应温度范围有利于自聚合反应的进行以及有利于 氢氧化钠和聚丙烯酸充分发生反应，进而有利于制备具有适宜分子量以及分子量 分布均匀的聚丙烯酸钠。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述含丙烯酸的溶液中，丙烯酸的质量 分数为8％-15％，优选为10％-12％。