專利名稱：一種raft法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚 物的方法。
背景技術(shù)：
丙烯酸-馬來酸酐共聚物是一種高電荷密度聚合物，根據(jù)分子量的不同，可用作 石油和采礦業(yè)的分散劑、洗滌助劑、紡織印染助劑、循環(huán)水處理中的阻垢劑、水泥用減水劑 等。因此，采用不同的工藝條件，合成不同分子量的丙烯酸-馬來酸酐共聚物，滿足應(yīng)用上 的需要，一直都是人們研究的熱點(diǎn)。目前，RAFT (可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移)聚合方法是在傳統(tǒng)的自由基聚合中加入具 有高鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)和特定結(jié)構(gòu)的雙硫酯(ZCS2R)類化合物作為鏈轉(zhuǎn)移劑，通過自由基活性聚 合得到“活性”聚合物鏈，從而成功實(shí)現(xiàn)可控自由基聚合。RAFT過程的活性種源于經(jīng)典引發(fā) 劑的熱分解，增長鏈自由基向雙硫酯分子中的C = S鍵可逆加成，斷裂S-R鏈，形成新的活 性種R ·。其中R為好的自由基離去基團(tuán)，離去后形成的自由基R ·能有效地引發(fā)新的單體聚合。盡管RAFT聚合方法已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了本體聚合和有機(jī)溶液聚合，但關(guān)于水相聚合 的報道不多，且大多集中于ATRP法(原子轉(zhuǎn)移自由基聚合)。在現(xiàn)有水溶液中RAFT活性聚 合的報道中，雖已成功實(shí)現(xiàn)了丙烯酰胺類多種單體的水溶液活性聚合，且聚合物的分子量 分布得到較好的控制，但是對酸性單體的水溶液RAFT聚合研究報道較少。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述RAFT聚合方法的不足，制備符合生產(chǎn)要求的丙烯酸-馬來酸酐共聚 物，本發(fā)明提供了一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)向反應(yīng)器中加入馬來酸酐，加入RAFT試劑 和蒸餾水?dāng)嚢枞芙?；加熱升溫?0-90°C，緩慢滴加丙烯酸單體和過氧化物引發(fā)劑，勻速攪 拌；丙烯酸單體和過氧化物引發(fā)劑滴加完后，于70-90°C保溫熟化60-180分鐘至馬來酸酐 單體殘留量低于IOOppm ；再控制反應(yīng)器溫度不超過40°C，向反應(yīng)器中加堿調(diào)節(jié)pH值為7， 得到丙烯酸-馬來酸酐共聚物。所述馬來酸酐占馬來酸酐和丙烯酸總質(zhì)量的9% -31%。所述蒸餾水占馬來酸酐和丙烯酸總質(zhì)量的90%。所述RAFT試劑為具有如下結(jié)構(gòu)的水溶性的雙硫酯或三硫酯，RAFT試劑的用量占 馬來酸酐和丙烯酸總質(zhì)量的_13%。
權(quán)利要求
1.一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法，其特征在于包括以下步驟 向反應(yīng)器中加入馬來酸酐，再加入RAFT試劑和蒸餾水?dāng)嚢枞芙?；加熱升溫?0-90°C，緩慢 滴加丙烯酸單體和過氧化物引發(fā)劑，勻速攪拌；丙烯酸單體和過氧化物引發(fā)劑滴加完后，于 70-90°C保溫熟化60-180分鐘；再控制反應(yīng)器溫度不超過40°C，向反應(yīng)器中加堿調(diào)節(jié)pH值 為7，得到丙烯酸-馬來酸酐共聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法，其特征 在于所述馬來酸酐占馬來酸酐和丙烯酸總質(zhì)量的9% -31%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法，其特征 在于所述RAFT試劑為具有如下結(jié)構(gòu)的雙硫酯或三硫酯
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法，其特征 在于所述蒸餾水的用量占馬來酸酐和丙烯酸總質(zhì)量的90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法，其特征 在于所述過氧化物引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀或過硫酸銨中的一種；過氧化物引發(fā)劑 的用量占馬來酸酐和丙烯酸總質(zhì)量的0. 5% -10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法，其特征 在于所述丙烯酸單體和過氧化物引發(fā)劑在30-100分鐘內(nèi)滴加完畢。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法，其 特征在于所述RAFT試劑為具有如下結(jié)構(gòu)的雙羧甲基三硫代碳酸鹽
全文摘要
本發(fā)明公開了一種RAFT法水相合成丙烯酸-馬來酸酐共聚物的方法。具體合成方法如下向反應(yīng)器中加入馬來酸酐，加入RAFT試劑和蒸餾水?dāng)嚢枞芙?。加熱升溫?0-90℃，緩慢滴加丙烯酸單體和過氧化物引發(fā)劑，勻速攪拌。丙烯酸單體和過氧化物引發(fā)劑滴加完后，于70-90℃保溫熟化60-180分鐘至馬來酸酐單體殘留量低于100ppm。再控制反應(yīng)器溫度不超過40℃，向反應(yīng)器中加堿調(diào)節(jié)pH值為7，得到丙烯酸-馬來酸酐共聚物。采用本發(fā)明方法合成的水溶性丙烯酸-馬來酸酐共聚物的重均分子量為2000-23000，分子量分布為1.3-3.0，具有較高的分散性能。這種聚合物根據(jù)分子量的不同可以用作水基分散劑、水垢抑制劑和洗滌用助劑。
文檔編號C11D9/26GK102070742SQ20101059990
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者張利萍, 胡灝 申請人:廣州立白企業(yè)集團(tuán)有限公司