速溶高分子量聚丙烯酸钠的合成研究

无规律可循,大体趋势是酯产率逐渐降低,降低的幅度比较小,此催化剂可认为是合成丙酸丁酯较为理想的一种催化剂。

4　结论
找到了一种用于合成丙酸丁酯的最佳固体酸催化剂(离子交换树脂),克服了传统工艺中的缺点,在最佳工艺条件下(反应时间2 h,催化剂1.6g m o l丙酸,醇酸比1.2∶1),产率达93%,并且酯化产物的后处理简单,树脂可反复使用,对设备及环境保护带来好处。

同时对催化剂进行改性实验,获得改性催化剂对反应速度大大加快,而且后处理简单,是酯化催化剂发展的一个重要方向。

参考文献
1　杨辉荣,黎碧娜.精细化工,1995;12(1):33236
2　马德俘,顾树珍.石油化工,1989;18(7):4312436
修稿日期:1999203206
速溶高分子量聚丙烯酸钠的合成研究余学军　徐　丹　刘　明
(河南省科学院化学研究所　郑州450002)
巩　莹
(河南省化工研究所　郑州450052)
摘　要　通过研究影响聚丙烯酸钠性能指标的各种因素,使用防交联剂、缓聚剂等助
剂,合成了分子量≥3000万,溶解时间≤0.5h的速溶高分子量聚丙烯酸钠。

关键词　聚丙烯酸钠　高分子量　速溶　合成
Syn thesis of Q u ick D isso lving H igh M o lecu lar W eigh t
Po ly(sodium acrylate)
Yu Xuejun　Xu D an　L iu M ing
(Institu te of Che m istry,H enan A cad e my of S ciences,Z heng z hou,450002)
Gong Y ing
(H enan Institu te of Che m ica l Ind ustry,Z heng z hou,450052)
Abstract　Facto rs influencing the p roperties of po ly(sodium acrylate)w ere investigated. Q u ick disso lving po ly(sodium acrylate)w ith m o lecu lar w eigh t≥3×107w as syn thesized by u sing an ticro sslink ing agen t and slow po lym erizing agen t.
Key words　po ly(sodium acrylate)　h igh m o lecu lar w eigh t　qu ick disso lving　syn thesis
作为絮凝剂使用的聚丙烯酸钠要求分子量高,溶解速度快。

分子量小时,架桥絮凝作用弱,形成的絮体小,分离效果差;溶解速度慢不仅费时,而且需要较多的溶解、储存设备,不利于现场直接使用,溶解不完全还可能影响应用工艺的正常运转。

目前国内生产和使用的聚丙烯酸钠的分子量为60021300万,溶解时间0.5～8h不等。

日本专利报道,以过硫酸盐和有机胺组成的复合引发体系催化丙烯酸水溶液聚合,可以制得速溶型聚丙烯酸钠,使用缓聚剂则可以提高分子量[1,2]。

我们在此基础上,以脂肪酸盐为防交联剂,苯胺
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・ 化 学 世 界1999年
类化合物为缓聚剂,通过考察影响分子量和溶解性的各种因素,合成了分子量≥3000万,溶解时间≤0.5h的速溶高分子量聚丙烯酸钠。

上海氯碱化工股份有限公司用该产品作为电解制碱时盐水精制用絮凝剂进行了实验,其用量比国内现有产品减少1 2以上[3]。

1　实验部分
1.1　聚丙烯酸钠的合成
丙烯酸经蒸馏脱除阻聚剂,用氢氧化钠溶液中和至pH=10.5～11.0,加入引发剂、防交联剂、缓聚剂等助剂,抽真空,充氮,于一定温度下聚合,所得胶体经真空干燥后粉碎得产品。

1.2　聚丙烯酸钠的性能测试
1.2.1　分子量的测定[4]:
采用乌氏粘度计,以2m o l・L-1N aOH 为溶剂,在30°C恒温水浴中测定特性粘度[Γ](单位为L・g-1),根据下式计算分子量M。

M=94×0.43[Γ]
3.38×10-3
1.2.2　溶解速度的测定:
准确称取0.10g样品置于250mL烧杯中,加入200mL蒸馏水,放入45°C恒温水浴中加热搅拌0.5h,取出目测无颗粒,在涂2 4杯中能顺利、平稳、连续流下为合格。

1.2.3　残余单体的测定
在250mL碘量瓶中准确称取0.1g样品,精确至0.002g,加入50mL蒸馏水,置于45°C水浴中加热使其溶解完全,用移液管加入25mL0.1m o l・L-1溴溶液,加塞,小心提起塞子,沿口壁迅速加入5mL1∶1盐酸溶液,摇匀,用蒸馏水封口,于室温暗处放置15h,加入20mL150g・L-1碘化钾溶液,立即用0.1000m o l・L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入2mL5g ・L-
1淀粉溶液,继续滴定至兰色消失即为终点。

同时做空白试验。

按下式计算残余单体(以CH=CH-COOH计)含量
残余单体(%)=
(V0-V)C×0.03603
m
×100
式中:V0-空白试验消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;V-滴定试样消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL;C-硫代硫酸钠标准溶液浓度,m o l L;m-试样质量,g;
0.03603-1.00mL的1.000m o l・L-1硫代硫酸钠溶液相当于丙烯酸质量,g。

2　结果与讨论
2.1　影响高分子量聚丙烯酸钠合成的因素
我们研究了聚合温度、引发剂浓度、防交联剂浓度、缓聚剂浓度等因素对产品性能的影响,结果见图1～图4。

图1　聚合温度对产品质量的影响
○—分子量　●—溶解时间
图2　引发剂对产品质量的影响
○—分子量　●—溶解时间
2.2　速溶高分子量聚丙烯酸钠的最佳合成条件
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第6期化 学 世 界
图3　防交联剂对产品质量的影响
・—分子量　●—溶解时间
图4　缓聚剂对产品质量的影响
○—分子量　●—溶解时间
根据以上对影响聚丙烯酸钠性能的因素的研究,确定速溶高分子量聚丙烯酸钠的最佳合成条件如下:
聚合温度:45～50°C
引发剂浓度:0.04%
防交联剂浓度:0.5%缓聚剂浓度:0.05%2.3　产品质量指标3　结论
通过研究影响聚丙烯酸钠性能指标的各种因素,使用防交联剂、缓聚剂等助剂,合成了分子量≥3000万,溶解时间≤0.5h 的速溶高分子量聚丙烯酸钠。

其最佳合成条件为:
表1　速溶高分子量聚丙烯酸钠的质量指标
项目指标实测结果
外观白色粉末含量 %≥9596分子量 万≥30003609
溶解时间 h ≤0.5合格
残余单体 %
≤0.5
0.2
聚合温度:45～50°C
引发剂浓度:0.04%
防交联剂浓度:0.5%缓聚剂浓度:0.05%
参
考文献
1　日特开76268690(CA 1976;85:109200w )2　日特开73216985(CA 1974;81:26237e )3　姚志华.氯碱工业,1998;(5):124
4　黄家董,宋华烈,宋景尧.辽宁化工,1986;(6):82
14
修稿日期:1999203202
用微量-热分析(ΛTA )表征聚合物膜
李　健　马跃敏
(源顺科技仪器(上海)有限公司　上海201101)
摘　要　微量2热分析是一种结合原子力显微镜显示能力和热分析表征能力的崭新技术。

它以原子力显微镜显示材料的形貌、热传导和热扩散的区域分布,并以微量2热机械分析及微量2调幅热分析测量材料相应位置的物理及化学性质变化。

关键词　微量2热分析　原子力显微镜　薄膜
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