本发明专利技术公开了高浓度聚环氧琥珀酸及其盐类的合成方法，主要过程是将马来酸酐和氢氧化钠以分批加料的方式同时加入水中，控制溶液的ｐＨ值在５～７，反应温度４０～６０℃，在５０～６０℃下向水解产物中加入钨酸钠作为环氧化催化剂，加入过氧化氢进行环氧化反应，同时加入氢氧化钠溶液，控制ｐＨ值在４～７，环氧化反应完毕，搅拌、升温到８０℃以上，加入引发剂氧化钙，聚合反应完毕，降温过滤，即得到聚环氧琥珀酸及其盐类溶液。本制备方法采用一锅合成法，工艺简单独特，所得产物浓度高、原料转化率高、分子量分布理想，具有良好的工业可操作性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术指一种可工业化生产的高浓度聚环氧琥珀酸及其盐类(PESA)的合成方 法。
技术介绍
聚环氧琥珀酸及其盐类是上世纪90年代新兴的一种水处理阻垢分散剂，具有良 好的生物降解性，对环境友好，因此被称为绿色阻垢分散剂，市场前景看好。该产品还可广 泛应用在日化中洗涤用品、牙膏等配方中，替代含磷的填加剂。其分子式如下 (I)式中n表示聚合度，为> 2的整数。M为H+、 Na+、 K+、 NH4+、 Ca2+、 Mg2+或其混合 物。 美国专利US5028415描述了 PESA的合成方法，即将马来酸酐水解后用氢氧化钠中 和，再与过氧化氢和氢氧化钠溶液同时进行环氧化反应，所得环氧化物用丙酮结晶析出，再 进行聚合。 由于马来酸酐水解过程中存在中间产物溶解度小、搅拌困难的问题，因此得到的 环氧化产物浓度低。当对其进行结晶时，需使用大量丙酮，回收处理困难，难以进行工业化 生产。若环氧化物不结晶直接聚合，则所得聚合物浓度低(约20%或更低)，需采取其它浓 縮方法才能得到高浓度的产品，而且低浓度聚合分子量分布不理想，阻垢效果不好。 本专利技术要解决的技术问题是提供，这种 方法采用一锅合成法，反应条件温和，所得产物浓度高，原料转化率高，具有良好的工业可 操作性，避免了现有技术中工业化生产的困难。利用本专利技术所描述的工艺过程，可方便的生 产出如(I)所示的聚合物，其聚合度分布在n > 2的任意比例的产品。 本专利技术要解决的技术问题由如下方案来实现高浓度聚环氧琥珀酸及其盐类的合 成方法，以马来酸酐为起始原料，经水解、环氧化、聚合，得到所需产品，其特征是将马来酸 酐和氢氧化钠以分批加料的方式同时加入水中，氢氧化钠对马来酸酐的摩尔比为1. 2 2， 控制溶液的ra值在5 7，反应温度40 6(TC，在50 6(TC下向水解产物中加入钨酸钠 作为环氧化催化剂，钨酸钠的摩尔量为马来酸酐的0. 001 0. 1，控制温度60 70°C ，加入 浓度27. 5 50%的过氧化氢进行环氧化反应，同时加入浓度25 50%的氢氧化钠溶液， 控制ra值在4 7，所用过氧化氢对马来酸酐的摩尔比为1 2，反应时间为0. 5 3小时， 环氧化反应完毕，保持在60 7(TC搅拌1 3小时，升温到8(TC以上，加入引发剂进行聚 合反应，引发剂为氧化钙，所用摩尔量为马来酸酐的0. 02 0. 2，聚合反应的时间为2 4
技术实现思路
小时，反应温度为80 10(TC，更好的是86 94t:，聚合反应完毕，降温过滤，即得到聚环 氧琥珀酸及其盐类溶液，产物浓度为35 55%，原料转化率95 100%，可控制聚合度在 2 4的约80 90%。如需要更高含量的产品，可在本方法生产出的产品后，利用公知的 方法(如重结晶、浓縮等)进行提纯或后续操作。 本专利技术的优点是本制备方法采用一锅合成法，工艺简单独特，所得产物浓度高 (35 55% )，原料转化率高(95 100% )，分子量分布理想(可控制聚合度在2 4的约 80 90% )，具有良好的工业可操作性。附图说明 附图1为本合成方法的工艺流程图具体实施例方式实施例 5000升反应釜，带机械搅拌、ra计、加热夹套和冷却盐水盘管，配备两个高位槽。往反应釜内打入1200升去离子水，在两个小时内同时均匀的加入马来酸酐1000kg和氢氧 化钠600kg，通过冷却盐水控制反应温度45°C 。加完料后保温搅拌1小时。当反应液在56°C 之间时，加入60kg钨酸钠，升温到68。C，开始加入1400kg过氧化氢(浓度27.5% )，同时 加入40%的氢氧化钠溶液控制反应液的ra值在6。加完料后在此温度下保持搅拌2小时。 升温到86t:，加入60kg氧化钙，在9(rC保持3小时。经降温、过滤，得到外观接近无色的聚 环氧琥珀酸及其盐类溶液产品4400kg，固含量42. 6% 。经HPLC检测，原料转化率99. 7% ， 各种聚合物含量为24. 4% (n = 2) ，33. 6% (n = 3) ， 30. 7% (n = 4) ， 10. 6% (n > 5)。权利要求，以马来酸酐为起始原料，经水解、环氧化、聚合，得到所需产品，其特征是将马来酸酐和氢氧化钠以分批加料的方式同时加入水中，氢氧化钠对马来酸酐的摩尔比为1.2～2，控制溶液的PH值在5～7，反应温度40～60℃，在50～60℃下向水解产物中加入钨酸钠作为环氧化催化剂，钨酸钠的摩尔量为马来酸酐的0.001～0.1，控制温度60～70℃，加入浓度27.5～50％的过氧化氢进行环氧化反应，同时加入浓度25～50％的氢氧化钠溶液，控制PH值在4～7，所用过氧化氢对马来酸酐的摩尔比为1～2，反应时间为0.5～3小时，环氧化反应完毕，保持在60～70℃搅拌1～3小时，升温到80℃以上，加入引发剂进行聚合反应，引发剂为氧化钙，所用摩尔量为马来酸酐的0.02～0.2，聚合反应的时间为2～4小时，反应温度为80～100℃，聚合反应完毕，降温过滤，即得到聚环氧琥珀酸及其盐类溶液，产物浓度为35～55％，原料转化率95～100％，可控制聚合度在2～4的约80～90％。全文摘要本专利技术公开了，主要过程是将马来酸酐和氢氧化钠以分批加料的方式同时加入水中，控制溶液的pH值在5～7，反应温度40～60℃，在50～60℃下向水解产物中加入钨酸钠作为环氧化催化剂，加入过氧化氢进行环氧化反应，同时加入氢氧化钠溶液，控制pH值在4～7，环氧化反应完毕，搅拌、升温到80℃以上，加入引发剂氧化钙，聚合反应完毕，降温过滤，即得到聚环氧琥珀酸及其盐类溶液。本制备方法采用一锅合成法，工艺简单独特，所得产物浓度高、原料转化率高、分子量分布理想，具有良好的工业可操作性。文档编号C08G65/22GK101717498SQ20091025059公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日专利技术者吴红平, 杨曼君, 王新海 申请人:内蒙古天晨科技有限责任公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
高浓度聚环氧琥珀酸及其盐类的合成方法，以马来酸酐为起始原料，经水解、环氧化、聚合，得到所需产品，其特征是：将马来酸酐和氢氧化钠以分批加料的方式同时加入水中，氢氧化钠对马来酸酐的摩尔比为１．２～２，控制溶液的ＰＨ值在５～７，反应温度４０～６０℃，在５０～６０℃下向水解产物中加入钨酸钠作为环氧化催化剂，钨酸钠的摩尔量为马来酸酐的０．００１～０．１，控制温度６０～７０℃，加入浓度２７．５～５０％的过氧化氢进行环氧化反应，同时加入浓度２５～５０％的氢氧化钠溶液，控制ＰＨ值在４～７，所用过氧化氢对马来酸酐的摩尔比为１～２，反应时间为０．５～３小时，环氧化反应完毕，保持在６０～７０℃搅拌１～３小时，升温到８０℃以上，加入引发剂进行聚合反应，引发剂为氧化钙，所用摩尔量为马来酸酐的０．０２～０．２，聚合反应的时间为２～４小时，反应温度为８０～１００℃，聚合反应完毕，降温过滤，即得到聚环氧琥珀酸及其盐类溶液，产物浓度为３５～５５％，原料转化率９５～１００％，可控制聚合度在２～４的约８０～９０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨曼君，王新海，吴红平，
申请(专利权)人：内蒙古天晨科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]
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