專利名稱：一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高純度的適用于電子行業(yè)的清洗劑、金屬表面處理劑、食品和醫(yī)藥添加劑等領(lǐng)域的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2- 丁烯酸及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
工業(yè)循環(huán)冷卻水處理是水處理行業(yè)中占比例較大的一部分，而工業(yè)循環(huán)冷卻水處理的核心問(wèn)題是阻垢和緩蝕。在過(guò)去一個(gè)多世紀(jì)專注于對(duì)循環(huán)水結(jié)垢機(jī)理的研究中，始終圍繞著添加藥劑對(duì)水中結(jié)垢性離子的螯合作用、分散作用和晶格歪曲作用三個(gè)方面進(jìn)行。相繼開發(fā)出了低分子量聚合羧酸類、無(wú)機(jī)聚合物分子類、有機(jī)類小分子藥劑，在這些藥劑中研究最多的是含有膦酸基、羧酸基、磺酸基、羥基、胺基及含有醚鍵的功能性基團(tuán)，這些基團(tuán)對(duì)離子起到螯合、分散、晶格致畸等作用，從而使水垢不易生成。本發(fā)明所涉及的聚4-氨基二亞甲基膦酸基2- 丁烯酸，是在原羧酸基團(tuán)上引入膦酸基團(tuán)，對(duì)循環(huán)冷卻水中的碳酸鈣、磷酸鈣垢有很好的分散性能，并且對(duì)硫酸鋇和硫酸鍶及硅垢的沉積有良好的抑制作用 ’聚4-氨基二亞甲基膦酸基2- 丁烯酸和其它有機(jī)膦酸鹽、共聚物復(fù)配具有增效作用。聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸具有適用水質(zhì)范圍廣、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐氯氧化性強(qiáng)等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于大型為火力發(fā)電廠、煉油廠的循環(huán)冷卻水、油田注水系統(tǒng)中以及低壓鍋爐水中的阻垢劑和緩蝕劑。此外也用作過(guò)氧化物的穩(wěn)定劑和工業(yè)清洗配方中，以及用作阻燃性聚氨基甲酸酯泡沫塑料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)以上的不足而提供一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸及其生產(chǎn)工藝，它是一種高純度的適用于電子行業(yè)的清洗劑、金屬表面處理劑、食品和醫(yī)藥添加劑等領(lǐng)域的聚4-氨基二亞甲基膦酸基2- 丁烯酸，其化學(xué)式如下
權(quán)利要求
1. 一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸，其特征在于具有下述通式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸，其特征在于聚合物的分子量1000至3000之間。
3.一種含有權(quán)利要求1所述的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2- 丁烯酸的產(chǎn)品，其特征在于，該產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)為
4.一種如權(quán)利要求3所述的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2- 丁烯酸的生產(chǎn)工藝，其特征在于以2-丁烯酸甲酯、NBS、氨氣、含量為37%甲醛、氫氧化鈉含量為3 的液堿、含量為30%的鹽酸、過(guò)硫酸銨和亞磷酸為原料，合成聚4-氨基二亞甲基膦酸基2- 丁烯酸，各物質(zhì)的加入量按重量份計(jì)，其反應(yīng)步驟如下第一步、溴取代將丁烯酸甲酯1000份加入反應(yīng)釜，升溫至8(T85°C，緩慢加入NBS (N-溴代琥珀酰亞胺)固體1960份，攪拌反應(yīng)0.證，得到溴代2- 丁烯酸甲酯；反應(yīng)方程式如下第二步、當(dāng)溴取代反應(yīng)完畢后，滴加30%鹽酸溶液200份，攪拌均勻后將溶液過(guò)濾，濾渣棄去，濾液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，升溫至110°C ；第三步、氨基化向反應(yīng)釜中滴加氨水660份，過(guò)程控溫110°C 115°C，攪拌反應(yīng)池，得到氨基取代2- 丁烯酸甲酯； 反應(yīng)方程式如下第四步、將產(chǎn)品降溫至90°C，滴加30%鹽酸溶液1200份，攪拌均勻，直至溶液澄清將氨基取代2- 丁烯酸甲酯水解為氨基取代2- 丁烯酸甲酸； 反應(yīng)方程式如下第五步、聚合將過(guò)硫酸銨200份，加少量的水溶解，緩慢滴加入四口燒瓶中，控溫不超過(guò)100°C，引發(fā)聚合反應(yīng)，滴加完畢后反應(yīng)池，得到聚4-氨基二亞甲基2- 丁烯酸； 反應(yīng)方程式如下其中n=4 15 ；第六步、向燒瓶中加入30%鹽酸溶液100份，亞磷酸固體800份，溫度在90°C以上滴加甲醛1700份，反應(yīng)lh，得到聚4-氨基二亞甲基膦酸基2- 丁烯酸； 反應(yīng)方程式如下其中n=4 15 ；第七步、所得產(chǎn)品經(jīng)過(guò)濃縮、純化、調(diào)節(jié)含量，得到分子量1000至3000之間的聚合物產(chǎn)
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸的生產(chǎn)工藝，其特征在于第一步中的溫度為8(T85°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸的生產(chǎn)工藝，其特征在于第一步中的攪拌反應(yīng)時(shí)間為0.證。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸的生產(chǎn)工藝，其特征在于第三步中的攪拌反應(yīng)時(shí)間為池。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸的生產(chǎn)工藝，其特征在于第五步中的反應(yīng)時(shí)間為池。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸的生產(chǎn)工藝，其特征在于第六步中的反應(yīng)時(shí)間為lh。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高純度的適用于電子行業(yè)的清洗劑、金屬表面處理劑、食品和醫(yī)藥添加劑等領(lǐng)域的一種聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸及其生產(chǎn)工藝。它以2-丁烯酸甲酯、NBS、氨氣、甲醛、液堿、鹽酸、過(guò)硫酸銨和亞磷酸為原料合成聚4-氨基二亞甲基膦酸基2-丁烯酸，經(jīng)過(guò)溴取代、氨基化、聚合和膦酸基化等反應(yīng)過(guò)程，得到本產(chǎn)品。本發(fā)明經(jīng)實(shí)施后，得到的產(chǎn)品的固體含量≥40.0%，游離單體含量≤0.3%，1%水溶液的pH為2.0~5.0，產(chǎn)品阻垢率為86.0%，是一種良好的阻垢劑和緩蝕劑；本發(fā)明的操作條件溫和，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)腐蝕無(wú)三廢排放，為較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。
文檔編號(hào)C08F126/02GK102241702SQ20111010539
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者李太平, 李愛國(guó), 李立貞, 李翠娥, 楊海星, 王志清 申請(qǐng)人:河南清水源科技股份有限公司