型農(nóng)藥分散劑聚羧酸鹽合成的國內(nèi)外研究進(jìn)展-在線瀏覽
2025-03-04 02:21本頁面
【正文】 在堿性條件下會放出氨氣，因此不適用于聚丙烯酸鈉的合成。路線(3)和路線(4)未見報道。主要有以下幾種。巴斯夫(BASF)公司在20世紀(jì)80年代早期就申請了專利。物料被加熱至130℃，壓力為0. 4MPa。同時，在8h內(nèi)，總量200kg 50%濃度的過氧化氫通過一個計量泵加入反應(yīng)器中。當(dāng)所有過氧化氫加入后，反應(yīng)混合物保持在130℃約2h，然后卸壓，在這個過程中約40%濃度的異丙醇／水混合物通過一個冷凝器被蒸出。將50%濃度的氫氧化鈉溶液加入到蒸餾釜的釜液中，得到能夠直接使用的聚丙烯酸鈉溶液。該聚合物溶液是一種分散性能極好的分散劑，可應(yīng)用于造紙工業(yè)中。異丙醇法制備聚丙烯酸鈉的優(yōu)點是工藝成熟，分子量控制穩(wěn)定，產(chǎn)品純度高。在異丙醇法制備聚丙烯酸鈉的文獻(xiàn)中，提到產(chǎn)品應(yīng)用于農(nóng)藥的有三篇，即作為農(nóng)藥造粒展開劑，粒狀農(nóng)藥的載體等。最早的一篇論文只報道了某醇作為鏈轉(zhuǎn)移劑，后兩篇論文都指明鏈轉(zhuǎn)移劑是丙醇，由此可以推斷第一篇論文的某醇就是丙醇。滴加單體丙烯酸和引發(fā)劑溶液的時間2～3h，保溫反應(yīng)2h。焦亞硫酸鈉山東濰坊學(xué)院化學(xué)系報道了采用焦亞硫酸鈉作為鏈轉(zhuǎn)移劑合成低分子量聚丙烯酸鈉。該論文指出，低分子量聚丙烯酸鈉可用不同的方法合成，但都是在比較高的溫度下進(jìn)行，并且要蒸餾回收大量的鏈轉(zhuǎn)移劑，操作費時、耗能。添加劑焦亞硫酸鈉既是還原劑也是鏈轉(zhuǎn)移劑，并且其反應(yīng)產(chǎn)物作為產(chǎn)品的組成部分，不用分離回收。該論文采用過硫酸銨和硫代硫酸鈉為復(fù)合引發(fā)劑，起始溫度控制在65℃，滴加丙烯酸和復(fù)合引發(fā)劑水溶液，lh滴加完畢。反應(yīng)完畢冷卻至室溫，加入氫氧化鈉中和至pH=7～8得到聚合物溶液。低分子質(zhì)量聚丙烯酸鈉(約1000～5000)主要起分散作用；中相對分子質(zhì)量（約104～106）主要起增稠作用；高相對分子質(zhì)量（約106～107）主要起絮凝作用；超高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸鈉主要用做吸水劑；超低相對分子質(zhì)量（700以下）的聚丙烯酸鈉被用做高效分散劑。以上海東升新材料有限公司2012年的專利為例，該專利提供了一種低分子量聚丙烯酸鈉分散劑的制備方法，包括如下步驟：分別用5kg水將0. 7kg質(zhì)量濃度為30%的雙氧水、. 21kg亞硫酸氫鈉溶解形成水溶液。在反應(yīng)釜中加入60kg水，保持溫度在40℃，同時滴加雙氧水水溶液、硫脲水溶液和亞硫酸氫鈉水溶液，10kg丙烯酸，滴加時間為2h。25℃黏度為451mPas（NDJ1旋轉(zhuǎn)黏度計測定），采用凝膠色譜法測定樣品重均分子量為5600。采用該發(fā)明方法，由于替代了異丙醇，所以能耗低，設(shè)備利用率高，降低了生產(chǎn)成本。反應(yīng)完畢，將反應(yīng)物冷卻至40～50℃時緩慢加入30%的氫氧化鈉水溶液中和至pH=7～9，得到淺黃色透明該論文并指出，低分子量PAANa合成方法主要有聚合法、中和法和皂化法，且一般都在較高的溫度下進(jìn)行，尤其是在反應(yīng)結(jié)束后要蒸餾回收大量的鏈轉(zhuǎn)移劑（如異丙醇、巰基乙醇等），操作周期長，耗能較高，設(shè)備利用率低，生產(chǎn)成本高。08Nail SO。該論文還考察了NaHS03與K2 $20s（過硫酸鉀）質(zhì)量之比對PAANa相對分子質(zhì)量的影響和反應(yīng)溫度對PAANa相對分子質(zhì)量的影響，分別見表2和表3。近期也有不加分子量調(diào)節(jié)劑合成低分子量聚丙烯酸鈉的文獻(xiàn)報道。之后保溫反應(yīng)一段時間。用該方法適當(dāng)篩選工藝參數(shù)，可得到黏均相對分子量2000～3000的聚丙烯酸鈉溶液。方法是：在帶有回流冷凝管、滴液漏斗和攪拌器的500mL三頸燒瓶中加入200mL蒸餾水和29過硫酸銨，待過硫酸銨溶解后，加入109丙烯酸單體和1 69異丙醇，開動攪拌，加熱使溫度達(dá)到65～70℃，然后將809丙烯酸單體和59過硫酸銨在40mL水中的溶液混合后由滴液漏斗加入燒瓶內(nèi)，滴加時間約為0. 5h，其后在94℃回流反應(yīng)lh。通過檢測黏度可得出如下結(jié)論：①pH=9時，聚丙烯酸鈉溶液自身黏度達(dá)到最大值，對應(yīng)的顏料分散漿為最優(yōu)分散狀態(tài)；②當(dāng)pH9時，聚丙烯酸鈉分散劑能使分散顏料漿的旋轉(zhuǎn)黏度降到最低，減少工業(yè)能耗，降低設(shè)備磨損以及提高涂料的儲藏性能。其合成方法為：在裝有溫度計、電動攪拌器、回流冷凝管和恒壓漏斗的250mL四口反應(yīng)瓶中，先加入水、異丙醇、一定量的丙烯酸和過硫酸銨的混合溶液后，攪拌加熱至回流，保持回流反應(yīng)15min后，開始滴加剩余的丙烯酸和過硫酸銨水溶液，lh內(nèi)滴完，保溫反應(yīng)2h。pH=7～8，即得產(chǎn)品聚丙烯酸銨。真空干燥粉碎法上海師范大學(xué)一篇題為“一種丙烯酸類聚合物分散劑及其制備工藝和應(yīng)用”的發(fā)明專利∞”報道了制備固體丙烯酸類聚合物分散劑的方法。噴霧干燥法《商品混凝土》期刊近期刊登的一篇題為“一種粉末聚羧酸鹽減水劑的制備與性能”的論文報道了將聚羧酸鹽溶液進(jìn)行噴霧干燥得到粉劑的干燥方法。該論文考察了母液濃度、進(jìn)風(fēng)溫度、抗結(jié)塊劑加入量等對噴霧干燥工藝和粉劑性能的影響。上海師范大學(xué)采用的是濟(jì)南奧諾能源科技有限公司的WPG 220微型實驗室噴霧干燥機。在這些丙烯酸的二元共聚物中，研究得較多較成熟的是丙烯酸與馬來酸酐的共聚。馬來酸鹽易于與高價金屬離子形成穩(wěn)定的五元環(huán)結(jié)構(gòu)可能是其共聚物螯合性能好的原因。因此與低分子量聚丙烯酸鈉不同，多數(shù)研究論文在報道丙烯酸與馬來酸酐共聚工藝時均沒有提到要加分子量調(diào)節(jié)劑，尤其是未見加異丙醇作為分子量調(diào)節(jié)劑的報道。然后升溫至70～95℃，在規(guī)定時間內(nèi)緩慢滴加定量的丙烯酸和定量的10%過硫酸銨引發(fā)劑水溶液，滴加完后，保溫30～110min，冷卻至室溫，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至6～7。這篇出自太原理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系的合成研究論文指出：丙烯酸馮來酸酐共聚物是一種低分子量的電解質(zhì)，具有很強的分散作用。用做分散劑的丙烯酸—馬來酸酐共聚物的相對分子量分布較窄，其聚合反應(yīng)條件較難控制。該論文重點考察了聚合
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