水解聚马来酸酐(HPMA)的合成方法
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聚合氯化铝[PAC]分子式:[Al2OH)n Cl6-n·xH2O]m,式中m≤10,n=3—5一、特性该产品分固体和液体两种,液体产品分为无色或淡黄色的透明或半透明液体。
固体产品为黄色粉末状,易容于水,固体产品易吸潮结块。
二、用途该产品在工业给水和生活饮用水的净化处理中,做为絮凝剂使用。
最佳絮凝pH 范围在5-9以上,最好与碱性药剂或有机高分子絮凝剂联合使用效果最佳。
注:工业具有的聚合氯化铝不检验砷和重金属四、使用方法该产品腐蚀性较强,投加设备需做防腐处理,操作人员应配备劳动保护用具。
五、包装、贮运固体用内衬塑料袋、外套编织袋双层包装,内袋扎口或热合,外袋牢固封口。
液体用塑料桶包装或玻璃钢罐贮存及运输。
聚合氯化铝铁分子式:[Al2(OH)n Cl6-n]m·[Fe2(OH)n Cl6-n]m,式中n.m.N.M为整数。
一、特性该产品为黄色和黄褐色粉末状固体,易容于水,有较强的架桥、吸附性能。
二、用途该产品在工业给水合生活饮用水的净化处理中,做为絮凝剂使用。
集铝盐铁盐絮凝剂优点于一体,是聚合铝和聚合铁的良好替代品。
最佳使用pH在4~10.投加量根据原水水质而定。
四、使用方法该产品腐蚀性较强,设备需做防腐处理,操作人员应配备劳动保护用具。
五、包装、贮运用内衬塑料薄膜的编织袋包装,净重25kg。
运输及贮存时应注意防水、防潮。
禁止与有毒有害物质同运。
聚合硫酸铁[PFS]分子式:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,式中n≤2m=f(n)一、特性本厂产品为液体聚合硫酸铁,为红褐色的粘稠液体,相对相对密度(d420)1.450,水解后可产生多种高价和多络离子,对水中悬浮胶体颗粒进行电性中合,降低其电位,促使颗粒相互凝聚,同时产生吸附、架桥、交联等作用。
该产品使用pH范围为5-11,最佳范围6-9。
二、用途这是一种新型无机高分子、高效絮凝剂,广泛用于生活饮用水及工业给水的净化处理。
水解聚马来酸酐 HPMA别名:聚马来酸、聚顺丁烯二酸CAS No. 26099-09-02 分子式:C7H11O9P 分子量:270.13HPMA是一种低分子量聚电解质,一般相对分子量为400~800,无毒,易溶于水,化学稳定性及热稳定性高,分解温度在330℃以上。
该产品还可用于水泥外加剂,盐碱土壤改良剂。
一、产品性能:HPMA是一种低分子量聚电解质,一般相对分子量为400~800,无毒,易溶于水,化学稳定性及热稳定性高,分解温度在330℃以上。
在高温(<350℃)和高pH下有明显的溶限效应。
HPMA适用于碱性水质或同其它药物复配使用。
HPMA在300℃以下对碳酸盐仍有良好的阻垢分散效果,阻垢时间可达100h。
由于HPMA阻垢性能和耐高温性能优异,因此在海水淡化的闪蒸装置中和低压锅炉、蒸汽机车、原油脱水、输水输油管线及工业循环冷却水中得到广泛使用。
另外HPMA有一定的缓蚀作用,与锌盐复配效果更好。
HPMA还可用于水泥外加剂。
二、质量指标:三、应用范围使用方法:HPMA通常以1~15ppm与有机膦酸盐复合,用于循环冷却水,油田注水,原油脱水,低压锅炉的炉内处理,水解聚马来酸酐具有良好的抑制水垢生成和剥离老垢的作用,阻垢率可达98%。
水解聚马来酸酐与1~2ppm锌盐复配时,能有效地防止碳钢的腐蚀。
水解聚马来酸酐还可作为纺织品的漂洗剂,可降低纺织品的灰分,水解聚马来酸酐(HPMA)通常与有机膦酸盐复合使用,投加量为2~5ppm。
四、安全与防护:HPMA为酸性,操作时注意劳动保护,应避免与皮肤、眼睛等接触,接触后用大量清水冲洗。
五、包装与储存:HPMA为塑料桶包装:200Kg或25Kg塑料桶;贮存期为十个月。
水解聚马来酸酐(Hydrolyzed Polymaleic Anhydride)是一种水溶性的聚合物,由马来酸酐单体在碱性条件下聚合并通过水解反应制得。
这种聚合物通常用作水处理化学品、分散剂、防垢剂或抗腐蚀剂等。
pH值是衡量溶液酸碱度的重要指标,它表示溶液中氢离子(H+)的活性。
pH值的范围从0到14,其中7为中性,小于7为酸性,大于7为碱性。
水解聚马来酸酐的pH值取决于其水解程度和浓度,以及是否添加了其他化学物质来调节pH。
在实际应用中,水解聚马来酸酐的pH值通常会被调整以适应特定的使用条件。
例如,在水处理应用中,可能需要将pH值调整到酸性范围以帮助溶解矿物质或防止水垢的形成。
在这种情况下,水解聚马来酸酐可以作为一种弱酸来降低水的pH值。
如果水解聚马来酸酐用于需要较高pH值的应用,如某些洗涤剂或清洁剂中,可能会添加碱性物质来中和部分酸性,从而得到一个较为温和的pH 环境。
这样的pH调节可以帮助提高产品的性能,同时减少对皮肤或材料的腐蚀性。
需要注意的是,水解聚马来酸酐的pH值会随着时间和储存条件的变化而变化,因此在使用时需要定期检测和调整pH值。
此外,处理含有水解聚马来酸酐的溶液时,应采取适当的安全措施,尤其是在极端pH值下,以防止对人体或环境造成伤害。
总的来说,水解聚马来酸酐的pH值是一个关键参数,它直接影响到聚合物的化学性质和应用效果。
通过精确控制pH值,可以优化水解聚马来酸酐的性能,使其更好地服务于各种不同的工业应用。
水解聚马来酸酐(溶剂法) HPMA
Hydrolyzed Polymaleic Anhydride (HPMA)
别名:聚马来酸,PMA CAS No. 26099-09-02
结构式
一、性能与用途
HPMA一般相对分子量600-1000,无毒,易溶于水,化学稳定性及热稳定性高,分解温度在330℃以上。
HPMA适用于碱性环境。
由于HPMA阻垢性能和耐高温性能优异,因此在海水淡化的闪蒸装置中和低压锅炉及工业循环冷却水中得到广泛使用。
另外HPMA有一定的缓蚀作用,与锌盐复配缓蚀效果更好。
HPMA还可用于水泥外加剂,盐碱土壤改良剂。
二、技术指标符合GB /T 10535-1997
三、使用方法
HPMA单独使用时一般使用浓度为1-15mg/L,常与有机膦酸盐复合,用于循环冷却水处理及低压锅炉的炉内处理,具有良好的抑制水垢生成和剥离老垢的作用,阻垢率可达98%,EDTMPS与HPMA按1:3比例复配后,可用于低压锅炉炉内水处理;HPMA与锌盐复配时,能有效地防止碳钢的腐蚀。
四、安全与防护
HPMA为酸性,操作时注意劳动保护,应避免与皮肤、眼睛等接触,接触后用大量清水冲洗。
五、包装与储存
HPMA为塑料桶包装,每桶25kg或由用户确定。
贮存期为十个月。
水解聚马来酸酐 HPMA
英文名:Hydrolyzed Polymaleic Anhydride (HPMA)
CAS No. 26099-09-02
一、产品性质:
HPMA是一种低分子量聚电解质为桔黄色粘稠液体,无毒,易溶于水,化学稳定性及热稳定性高,分解温度在330℃以上。
HPMA适用于碱性水质或同其它药物复配使用,具有一定的缓蚀作用,与锌盐复配效果较好。
二、产品用途:
HPMA化学稳定性及热稳定性高,分解温度在330 ℃以上,在高温和高PH (350 °C /PH8.3)下也有明显溶限效应。
HPMA广泛用作蒸汽锅炉及其他场所的水处理阻垢剂及缓蚀剂。
低压锅炉、蒸汽机车、原油脱水、输水输油管线及工业循环冷却水系统中
三、质量指标:
项目指标
外观浅黄色至棕红色透明液体
固体含量%≥48.0
平均分子量≥450
密度(20℃)g/cm3 ≥ 1.18
pH(1%水溶液) 2.0-3.0
四、使用说明:
HPMA可与有机膦酸盐、锌盐等复配使用,也可单独投加到冷却水中,视水质不同,一般投加剂量为5
- 25PPm 。
五、包装贮存:
水解聚马来酸酐(HPMA)采用 25kg 或 200kg 塑料桶包装,贮存于阴凉干燥处,保质期一年。
一、实验目的1. 了解聚马来酸酐(PMAA)的合成原理及过程;2. 掌握聚马来酸酐的合成方法,并对其性能进行测试;3. 分析聚马来酸酐在不同条件下的性能变化,为后续研究提供依据。
二、实验原理聚马来酸酐(PMAA)是一种具有广泛应用前景的聚合物,具有优异的成膜性、耐化学腐蚀性、生物相容性等特性。
其合成方法主要有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等。
本实验采用自由基聚合法合成聚马来酸酐,通过改变反应条件,研究其对PMAA性能的影响。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 马来酸酐(MAH):分析纯;- 过氧化苯甲酰(BPO):分析纯;- 无水乙醇:分析纯;- 硫酸铜:分析纯;- 碘化钾(KI):分析纯;- 硫酸(H2SO4):分析纯;- 碳酸钠(Na2CO3):分析纯。
2. 实验仪器:- 高压反应釜;- 电子天平;- 真空干燥箱;- 红外光谱仪;- 扫描电子显微镜;- 水分测定仪;- 旋转流变仪。
四、实验步骤1. 合成聚马来酸酐:(1)将马来酸酐、过氧化苯甲酰和硫酸铜按一定比例加入高压反应釜中;(2)加入无水乙醇作为溶剂,控制反应温度为70℃,搅拌速度为300r/min;(3)反应时间为4小时,反应结束后,取出反应液,用硫酸铜溶液进行沉淀;(4)过滤、洗涤、干燥,得到聚马来酸酐产品。
2. 性能测试:(1)红外光谱分析:对合成的聚马来酸酐进行红外光谱分析,确定其结构;(2)扫描电子显微镜分析:观察聚马来酸酐的微观形貌;(3)水分测定:测定聚马来酸酐的水分含量;(4)旋转流变仪测试:测定聚马来酸酐的粘度、剪切模量等性能。
五、实验结果与分析1. 红外光谱分析:通过红外光谱分析,发现合成的聚马来酸酐在1730cm^-1处有明显的吸收峰,对应于C=O键的伸缩振动,证明了马来酸酐单体成功聚合。
2. 扫描电子显微镜分析:观察聚马来酸酐的微观形貌,发现其呈球形,表面光滑,具有良好的成膜性。
3. 水分测定:合成的聚马来酸酐水分含量为1.2%,表明其干燥效果良好。
乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成与表征乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成与表征一、乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成原理乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)是一种结晶共聚物,可用于制备粘合剂、涂料和添加剂。
乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成原理是将乙烯丙烯酸(VA)与马来酸酐(MA)进行反应,生成接枝复合物。
根据合成反应的不同,有两种方法可以合成乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐:一种是采用双体接枝反应,即将MA与VA进行双体接枝反应,以形成接枝复合物;另一种是采用单体接枝反应,即将MA与VA进行单体接枝反应,以形成接枝复合物。
二、实验步骤1. 将乙烯丙烯酸(VA)和马来酸酐(MA)按摩尔比15:85加入实验室干燥烧杯中,并加入乙腈溶剂。
2. 加热至90℃,使乙烯丙烯酸(VA)和马来酸酐(MA)完全溶解,然后搅拌均匀。
3. 加入卡波姆(KP)催化剂,搅拌均匀,然后在130℃下反应4小时,使乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)形成。
4. 结束反应后,将溶液冷却至室温,加入水,使溶液呈浊液,然后放凉至5℃,使共聚物沉淀,滤液,洗涤,干燥,得到乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)。
三、表征1. 质量分析:通过比色法测定乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)的组成,以及它的组分的相对含量。
2. 热分析:通过热重分析仪(TGA)和差热分析仪(DSC)测试乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)的熔融温度、热重损失率、开裂温度等性能指标。
3. 力学性能测试:通过拉伸、压缩、抗张强度等性能指标,测定乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)的力学性能。
4. 表观形态:通过光学显微镜观察乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐(VACMA)的表观形态。
四、总结以上就是乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成与表征的详细过程,乙烯丙烯酸共聚物接枝马来酸酐的合成可以分为双体接枝反应和单体接枝反应,而其表征可以采用质量分析、热分析、力学性能测试和表观形态等方法。
水解聚马来酸酐的粘度水解聚马来酸酐的粘度1. 引言:聚马来酸酐是一种重要的高分子材料,广泛应用于涂料、粘合剂、塑料等领域。
然而,由于聚马来酸酐的粘度对其性能和应用具有重要影响,因此对聚马来酸酐的水解和粘度进行深入研究具有重要意义。
2. 聚马来酸酐的水解过程:聚马来酸酐分子中的酯键在水中会发生水解反应,导致聚马来酸酐逐渐降解为聚马来酸。
水解过程通常是一个缓慢的过程,其速率取决于不同因素,如溶液的酸碱性、温度、聚马来酸酐浓度等。
水解反应使聚马来酸酐溶液粘度增加。
3. 聚马来酸酐的粘度测定:粘度是液体阻力的度量,其大小与液体内部相互作用力的强度有关。
粘度测定为研究聚马来酸酐水解过程中粘度变化提供了重要数据。
常用的粘度测试方法包括旋转式粘度计、贝壳管粘度计等。
4. 水解聚马来酸酐的粘度变化规律:随着聚马来酸酐水解程度的增加,其粘度一般呈现增大的趋势。
这是由于水解后的聚马来酸分子链结构发生改变,分子量减小,导致分子链的柔性增加,相互间的摩擦阻力增大。
水解过程还会形成聚马来酸酐和聚酸之间的混合物,增加了粘度。
6. 影响聚马来酸酐水解和粘度的因素:聚马来酸酐水解和粘度受到多方面因素的影响。
溶液的酸碱度越高,水解速度越快,粘度增加越明显。
温度的变化也会影响水解和粘度,温度升高会加速水解速率,导致粘度增加。
聚马来酸酐溶液浓度的增加也会使粘度增加。
7. 应用:水解聚马来酸酐的粘度变化对其在涂料、胶粘剂等领域的应用起到重要影响。
在涂料中,粘度的高低可以影响涂层的流动性、涂覆性能和涂膜的质量。
合理调控聚马来酸酐的水解和粘度,可提高涂料的使用性能。
在胶粘剂领域,粘度的变化可以影响胶粘剂的附着力和固化速度,调控水解聚马来酸酐的粘度有助于优化产品性能。
8. 个人观点和理解:聚马来酸酐作为一种常用的高分子材料,其水解和粘度的研究对于深入了解其性能和应用具有重要意义。
在实际应用中,聚马来酸酐的水解和粘度往往需要根据具体需求进行调控,以获得最佳效果。
马来酸酐自由基聚合
马来酸酐自由基聚合是一种重要的化学反应,它是通过马来酸酐自由基的聚合来合成一系列具有特定结构和性质的聚合物。
马来酸酐自由基聚合的反应机理如下:
1. 初始步骤:马来酸酐(MAn)通过热解、光解或引发剂的作用生成自由基(MA •)。
2. 自由基引发步骤:MA•与另一个马来酸酐分子发生加成反应,生成自由基中间体(MAn-MA•)。
3. 均聚合步骤:自由基中间体(MAn-MA•)与其他马来酸酐分子继续发生加成反应,形成越来越长的聚合物链。
4. 终止步骤:反应过程中,自由基可能会与其他反应物或副产物发生反应,从而终止反应。
马来酸酐自由基聚合具有以下特点:
1. 高度选择性:马来酸酐聚合物中的酯键只在反应的两个单体之间形成,不发生连锁聚合或侧链反应。
2. 反应速度较快:马来酸酐自由基的生成和反应速度较快。
3. 高度收率:马来酸酐聚合收率高,可以得到高分子量的聚合物。
4. 极性和溶解性:马来酸酐聚合物一般都具有一定的极性和溶解性,可以与许多有机物和无机物相容。
马来酸酐自由基聚合产生的聚合物可以用于涂料、胶粘剂、树脂、聚合物添加剂等领域。
其性能可以通过调整反应条件、单体结构以及引发剂的选择来达到不同的要求。
水解聚马来酸酐
CAS.26099-09-02 别名:聚马来酸HPMA是一种低分子
量聚电解质,一般相对分子量为400~800,无毒,易溶于水,
化学稳定性及热稳定性高,分解温度在330℃以上。该产品
还可用于水泥外加剂。
性 能:
系有机脂肪酸聚合物,一般分子量为400—800,易溶
于水,化学稳定及热稳定性高,分解温度在330℃以上,具
有在高温(〈351℃),和高PH(8.3以上)下也有明显的溶限
效应。对碳酸盐、磷酸盐有良好的阻垢效果,阻垢时间可达
100小时,可与原油脱水破乳剂混合使用。 它毒性小,无
致癌、致畸作用、能被微生物降解,且降解物对人畜及水生
动物无害。
用 途:
本品通常以(2—5)mg/l与有机膦酸盐复合,用于循环冷
却水,油田注水,原油脱水,低压锅炉的炉内处理,具有良
好的抑制水垢生成和剥离老垢的作用,阻垢率可达98%。它
与(1—2)mg/l锌盐复配时,能有效地防止碳钢的腐蚀。它
还可以作为纺织系统中纺织品的漂洗剂,可降低纺织品的灰
分。
H 2O-R C HO R HHO C OH目夺市安危阳光实验学校名校名卷高考化学有机合成题精选精编1.已知一个碳原子上连有两个羟基时,易发生下列转化: 请根据下图回答问题.(1).E 中含有官能团的名称是 ;③的反应类型是 ,C 跟新制的氢氧化铜反应的化学方程化为 .(2).已知B 的相对分子质量为162,其燃烧产物中22():()2:1n CO n H O 则B 的分子式为 ,F 的分子式为 .(3).在电脑芯片生产领域,高分子光阻剂是光刻蚀0.11m 线宽芯片的关键技术.F 是这种高分子光阻剂生产中的主要原料.F 具有如下特点:①能跟31Fec 溶液发生显色反应:②能发生加聚反应;③芳环上的一氯代物只有两种.F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为 . (4).化合物G 是F 的同分异构体,它属于芳香族化合物,能发生银镜反应.G 可能有 种结构,写出其中任一种同分异构体的结构简式 .2.已知水解聚马来酸酐(HPMA )普遍用于锅炉中作阻垢剂.按下列步骤可以从不饱和烃A 合成HPMA (其中D 物质的结构简式为: ):(1).写出下列物质的结构简式:A C G(2).写出下列反应的化学方程式:②. ⑧. (3).写出聚合物I 的名称: ,合成产品HPMA 的结构简式: 3.化合物A 是石油化工的一种重要原料,用A 和水煤气为原料经下列途径合成化合物D (分子式为C 3H 6O 3).已知: 请回答下列问题:(1).写出下列物质的结构简式:A :__________;B :____________;C :_____________;D :___________. (2).指出反应②的反应类型______________________.(3).写出反应③的化学方程式_______________. (4).反应④的目的是___________________________________________________.(5).化合物D ’是D 的一种同分异构体,它最早发现于酸牛奶中,是人体内糖类代谢的中间产物.D ’在浓硫酸存在的条件下加热,既可以生成能使溴水褪色的化合物E (C 3H 4O 2),又可以生成六原子环状化合物F (C 6H 8O 4).请分别写出D ’生成E 和F 的化学方程式:D ’→E :__________________________________ D ’→F :_____________________________.4.已知:①.卤代烃(或-Br )可以和金属反应生成烃基金属有机化合物.后者又能与含羰基化合物反应生成醇:RBr +Mg ()−−−→−O H C 252RMgBr −−→−OCH 2RCH 2OMgBr −−−→−+H O H /2RCH 2OH ②.有机酸和PCl 3反应可以得到羧酸的衍生物酰卤:③.苯在AlCl 3催化下能与酰卤作用: 请以最基础的石油产品(乙烯、丙烯、丙烷、苯等)并任选无机试剂为原料依下列路线合成J ,已知J 分子式为C 10H 14O , (1).写出下列反应的反应类型:C →D : F →G : (2).写出E 和J 的物质的结构简式:E : J :(3).写出下列反应方程式:D →E : __________ G →H : __________5.据报导,目前我国结核病的发病率有抬头的趋势.抑制结核杆菌的药物除雷米封外,PAS —Na (对氨基水杨酸钠)也是其中一种.它与雷米封可同时服用,可以产生协同作用.已知:①(苯胺、弱碱性、易氧化)②下面是PAS —Na 的一种合成路线(部分反应的条件未注明): 按要求回答问题:⑴.写出下列反应的化学方程式并配平 A→B :__________________________________________________________________;B→C 7H 6BrNO 2:__________________________________________________________.⑵.写出下列物质的结构简式:C :____________________D :______________________.⑶.指出反应类型:I_________________,II_________________. ⑷.指出所加试剂名称:X______________________,Y____________________.6.药用有机物A 为一种无色液体.从A 出发可发生如下一系列反应请回答:⑴.化合物F 结构简式: .−→−∆+ HClO+ R —C—Cl O —C —RMgABGdAlCl 3HBr CH 2=CH 2E F D C abcPClHJBH 2O H +A(C 8H 8O 2)NaOH 溶液△①BCEDFG(C 4H 8O 2)CO 2+H 2O ②浓溴水③H +C 2H 5OH ④ 浓硫酸△⑵.写出反应①的化学方程式: .⑶.写出反应④的化学方程式: .⑷.有机物A的同分异体甚多,其中属于羧酸类的化合物,且含有苯环结构的异构体有______ 种⑸.E的一种同分异构体H,已知H可以和金属钠反应放出氢气,且在一定条件下可发生银镜反应.试写出H的结构简式: .E的另一种同分异构体R在一定条件下也可以发生银镜反应,但不能和金属钠反应放出氢气.试写出R的结构简式: .7.咖啡酸(下式中的A)是某种抗氧化剂成分之一,A与FeCl3溶液反应显紫色。
用聚水解马来酸酐合成聚羧酸减水剂研究尚海涛;张海波;管学茂【摘要】HPMA and polyethylene glycol monomethyl are used to make esterification reaction to synthesize carboxylic acid water reducing agent. Tests are made to acid/alcohol molar ratio, catalyst type and dosage, reaction temperature, reaction time and the amount of water-carrying agent on the esterification reaction. The results show that the optimal reaction conditions mean acid/alcohol molar ratio for 15:1, catalyst for concentrated sulfuric acid and its amount for 3 wt% of the total weight of reactant, reaction temperature for 90 ℃, reaction time for 6 h, and the amount of water-carrying agent for 12 wt% of the total weight of reactant.%使用聚水解马来酸酐与聚乙二醇单甲醚进行酯化反应合成聚羧酸减水剂,测试了酸醇摩尔比、催化剂种类及用量、反应温度、反应时间及带水剂用量对所合成减水剂性能的影响。
结果表明,最佳的反应条件是酸醇摩尔比为15:1,浓硫酸为催化剂,用量为反应物总质量的3wt%,反应温度90℃,反应时间6h,带水剂用量为反应物总质量的12wt%。
水解聚马来酸酐(HPMA)的合成方法
山东鑫泰水处理剂 2015.8
摘要:水解聚马来酸酐(HPMA)对CaCO3和Ca3(P04)2的阻垢效果好,是非常适合工业
循环冷却水的阻垢剂;本工艺合成水解聚马来酸酐(HPMA)反应时间短、操作简单、成本
低、绿色无污染;所用催化剂及引发剂价兼易得、用量少、活性高;该工艺工序较为简单,
安全系数较高,生产周期较短,能耗较低,产量较高,有利于批量生产;原材料利用率高、
无污染环境的废物产生。 HPMA(水解聚马来酸酐)适用于碱性环境。在高温(<350℃)
和高PH下有明显的溶限效应。适用于碱性水质或同其它药物复配使用。在300℃以下对碳
酸盐仍有良好的阻垢分散效果,阻垢时间可达100h。由于HPMA(水解聚马来酸酐)阻垢
性能和耐高温性能优异,因此在海水淡化的闪蒸装置中和低压锅炉及工业循环冷却水中得到
广泛使用。另外HPMA(水解聚马来酸酐)有一定的缓蚀作用,与锌盐复配缓蚀效果更好。
关键词:水解聚马来酸酐;阻垢分散剂;水处理剂;HPMA
1、理论依据
以《应用化工》、《21世纪水处理剂发展战略 [J ]环境工程》为依据。
2、反应原理
其合成原理是:在引发剂、催化剂作用下将马来酸酐分子内不饱和双键断裂,从而自
身发生聚合反应生成水解聚马来酸酐。
3、生产工艺简介
由于马来酸酐碳碳双健的电子云密度低、空间位阻大,难以均聚,是合成反应的瓶颈。
目前主要有三种方法可以生产聚马来酸酐:
1、辐射聚合法,它需要一个辐射源设备,条件高,多用于科学研究,在工业上应用基本没
有。
2、有机溶剂聚合法,该法采用偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰等为引发剂,用苯、甲苯、二
甲苯等为有机溶剂,早期合成聚马来酸酐的工业化生产,多采用此法,此法的缺点是由于有
机溶剂的使用和回收,能耗大且易燃易爆,工艺复杂,引发剂价格昂贵且用量较大,造成生
产成本高。
3、水溶液聚合法,该法以水代替有机溶剂,优点是消除了苯类有机溶剂潜在的危险,安全
卫生,工艺简化,但缺点是引发剂用量大,需要合适的催化剂,目前已经有一些工业化的生
产。通过实验研究,找到一类廉价易得的有效催化剂,通过实验室合成和工业试生产证明了
水溶液聚合法工艺已经成熟,能够合成出符合国家标准的产品。
4、产品合成实验过程
本实验主要是温度及回流时间的控制,这两项因素控制得成功与否决定了产品的质量:
4.1温度控制
将顺酐、水、硫酸铁铵加入四口瓶后开始升温,保持其他条件不变,反应1小时,将
温度分别取80、90、100、110、120℃,实验中发现,当温度到达105℃时经化验产品各
项指标均超过国家标准:产品的外观为棕红色透明药剂、密度为1.22g/cm3(国家标准为
1.18g/cm3)、固体含量53%(国家标准为48%),在105--110℃时产品各项指标基本不
变,超过110℃时,投加双氧水反应剧烈并且喷出瓶外,实验无法进行。所以,为了节约时
间及能源,最高控制温度试验点取为105℃。得到产品指标随温度的变化情况如表1:
4.2回流(反应)时间控制
当温度达到105℃后开始缓慢滴加过氧化氢,保温回流反应。根据资料:反应温度105℃
左右时回流理论时间为60-90分钟,我们在实验室将回流时间从60、70、80、90取了4
个点进行实验,发现反应时间为70-80分钟时已经得到棕红色产品水解聚马来酸酐。经过
检测,产品指标均达到最好,所以,反应时间定在75分钟。产品指标随反应时间变化情况
如表2:
结论:该实验反应温度为105℃;反应时间为75分钟。
为了更加接近生产,我们将反应温度控制在105℃,反应时间控制在75分钟又进行了
工业化中试实验,中试产品的各项指标经过检测均超过了国家标准。
5、产品阻垢效果实验
本工艺目的是合成能够应用于生产的合格产品,为了检验其对生产的适用性,我们在实
验室做了产品的模拟生产阻垢实验,取回用工业补充水进行动态阻垢实验,对实验室产品、
外买某公司产品、终试产品同步进行阻垢实验,经实验,产品阻垢率分别为96.6%、95.8%、
97.4%。这说明本产品性能合格,可以适应生产需要。
6、工业化生产流程
本课题如果正式实施,需要建一条生产线:
6.1厂房:本生产流程比较简洁,要求不高,厂房面积不需很大。
6.2设备:本生产线设计使用一个500L的反应釜。反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌
器、传动装置、轴封装置、支承等组成,含电加热装置和冷凝回流装置,使用压力:0.2~
0.4Mpa,使用温度为0~200℃。
6.3操作:本工艺操作简单,具体如下:a、加料及反应过程:由操作人员将原料马来
酸酐从反应釜的加料孔一次性加入,再加入定量的水和催化剂,接着打开电加热升高温度到
100℃,停止电加热,打开阀门缓慢滴双氧水,控制反应温度为105℃,75分钟后,反应结
束;b、出产品:产品合成结束后,自然冷却到室温,打开反应釜下端的出料口出料;c、
产品装置:由于本产品产量不大,用25L的塑料桶装置就可。
6.4 存储:本产品显酸性,所以可以用塑料罐存储。设计存储一个月,存储量为
125÷12=10.4吨,产品密度以1.22g/m³计,通过了解,一个3m³的塑料罐价值1000元,则
10.4÷3÷1.22=2.84只,即需要4个塑料罐(其中一个备用),价值4000元。
7、经济核算:
通过生产,每生产1吨水解聚马来酸酐需要原材料成本3555.2元,水电能源动力费用
126.2元,人工成本720元,设备成本(以10年折旧计算)12.2元,合计总成本4413.6
元。以每吨7200元/吨(含票价)销售,同时扣除附加税及管理成本,可达到利润每年20.6
万元。
8、结论:
本工艺操作简单、投入少、见效快,是一个成功的合成工艺方法,而且利润可观,而且
可以根据市场情况,适当增加反应釜容量从而增加产品产量以进一步增加效益。
参考文献
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[2]张洪利.魏丹.徐飞.蔡鹏.张家梁 水解聚马来酸酐的最新合成工艺研究-应用化工
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[3]严瑞宣 水溶性高分子 应用化工,1998