中文名称:聚丙烯酸
中文别名 丙烯酸树脂乳液; 丙烯酸改性树脂; 助鞣剂; 丙烯酸单体聚合物; PAA; 聚丙烯酸(盐); 丙烯酸均聚物; 丙烯酸聚合物; 丙烯酸树脂;
英文名称 Polyacrylic acid
英文别名 acrylicacid,polymerwithsucrosepolyallylether ; ACRYLIC ACID POLYMER ; CARBOPOL 941 ;
别名:丙烯酸均聚物 丙烯酸聚合物 丙烯酸树脂 HPA PAA
CAS NO.9003-01-4
EINECS 202-415-4
分子式:[C3H4O2]N
分子量: 72.06N
相对分子质量 <10000
无色或淡黄色液体。能与金属离子、钙、镁等形成稳定的化合物,对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用。用于水处理的本品分子量一般在2000-5000,可与水互溶、溶于乙醇、异丙醇等。呈弱酸性,Pka为4.75。在300℃以上易分解。
腐蚀失重试验表明,在40℃下,1M盐酸腐蚀介质中,当所合成的相对分子质量为2.98×106的聚丙烯酸浓度为3125 mg/L时,其对Q235钢的缓蚀效果相对最好,为66.75%。同样在1M盐酸腐蚀介质中,当聚丙烯酸浓度3125 mg/L时,随着温度的升高,聚丙烯酸对Q235钢的缓蚀效率降低,并且当温度为70℃和80℃时,表现为加速了Q235钢的腐蚀。对于中性自来水体系而言,所合成的相对分子质量为3.19×105聚丙烯酸对Q235钢几乎没有缓蚀作用。 碳酸钙沉积法实验表明,温度为80℃时,当相对分子质量为3.19×105的聚丙烯酸浓度达到80 mg/L时,阻垢效率为96.7%;温度为60℃时,当其浓度达到40 mg/L时,阻垢效率为99.3%。并且阻垢效率随着聚丙烯酸浓度的增大而随之增大。 动电位极化曲线测试表明,聚丙烯酸对腐蚀阳极反应有一定的抑制作用,属于以阳极抑制为主的吸附型缓蚀剂。电化学阻抗实验结果表明,添加了聚丙烯酸的体系与空白体系的电化学阻抗谱的特征相似,都是一个简单的容抗弧,说明聚丙烯酸并没有改变阳极反应历程。[2]
GB /T10533—2000 (HG/T2838-1997)
项 目 | 指 标 | |
名 称 | PAA | PAAS |
外 观 | 无色或黄色 | 透明液体 |
固体含量 % ≥ | 30.0 | 30.0 |
游离单体(以CH2=CH-COOH计) % ≤ | 0.50 | 0.50 |
密度(20℃)g/cm≥ | 1.09 | 1.15 |
PH | ≤3.0(1%水溶液) | 6—8(原液) |
极限粘度(30℃)dl/g | 0.06~0.10 | —— |
项 目 | 指 标 | |
名 称 | PAA | PAAS |
外 观 | 无色或黄色 | 透明液体 |
固体含量 % ≥ | 30.0 | 30.0 |
游离单体(以CH2=CH-COOH计) % ≤ | 0.50 | 0.50 |
密度(20℃)g/cm≥ | 1.09 | 1.15 |
PH | ≤3.0(1%水溶液) | 6—8(原液) |
极限粘度(30℃)dl/g | 0.06~0.10 | —— |
聚丙烯酸可由聚丙烯腈或聚丙烯酸酯在100度左右的温度下进行酸性水解,并用硫酸钠水溶液组成的氧化/还原系统作为引发剂的聚合方法来制取聚丙烯酸。
聚丙烯酸由丙烯酸单体直接在水介质中自由基反应聚合而成。异丙醇作为分子量调节剂,不仅可以使分子量分布小范围较窄,还有降低粘度、移走反应热的作用。
生产过程一般为间歇式。聚合温度控制在60~100度,反应物酯比中,丙烯酸的浓度一般为10%~30%。引发剂过硫酸铵(NH4)2S2O8的用量一般为丙烯酸质量的8%~15%。可加分子量调节剂(例如异丙醇。加入量在配方中一般占质量的10%~20%)以控制产品聚丙烯酸的分子量;也可不加分子量调节剂。加分子量调节剂时,配方中丙烯酸的用量可取上限;反之则应取下限。不加分子量调节剂时,配方中引发剂的用量应取上限,反之则应对下限。加入丙烯酸引发剂同时、按比例分别地滴加到水中或链转移剂与水的混合注中进行聚合反应。总的来说,分子量调节剂的用量与引发剂的用量高时,都有利于降低产品聚丙烯酸的分子量。为了制备高分子量聚丙烯酸时,要有惰性气体赶尽反应系统中的氧气。
参照我国执行标准(GB/T10533-200)所规定的分析方法进行。
固含量测定在一定温度下,将试样置于电热干燥箱内烘干至恒重。
游离单体含量测定在酸性条件下,试样中游离单体的双键与溴起加成反应。过量的溴与碘化钾作用析出碘。以淀粉做指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液在中性或酸性条件下滴定析出的碘。
极限粘度的测定将聚丙烯酸转化为聚丙烯酸钠。在101g/l硫氰酸钠溶液中制成稀溶液,用乌式粘度计测定其极限粘度。
水中聚丙烯酸的浓度PH=8时,阳离子聚合电解质洁尔灭(氯化十二烷基二甲基苄基铵)与水中阴离子聚合电解质聚丙烯酸反应离子缔合物沉淀,再以比浊法测浊度,从而求得水中聚丙烯酸的尝试。
1)用亚甲基蓝络合-比色法来测定。其原理为PH=6时,加入亚甲基蓝,使之与水中聚丙烯酸形成络合物,然后,该络合物吸附于硼玻璃上而成水分离,再用盐酸解吸,于分光光度计的740nm或688nm波长处测吸收率,即可求得水中聚丙烯酸的浓度。
2)还可用变色染料频哪氰醇盐酸盐法来测定水中聚丙烯酸的浓度。于PH=6.8,将此变色染料加入水处理中,在分光光度计的600nm波长处测吸收率,既可求得水中聚丙烯酸的浓度。
PAA(S)常与其他水处理剂组成配方使用,用作电厂、化工厂、化肥厂、炼油厂和空调系统等循环冷却水系统中的阻垢分散剂。具体配方及用量根据现场水质及设备材质情况由试验而定。单独使用,一般使用浓度为1~15mg/L。
本品除具有阻垢性能外,还能对泥土、腐蚀产物等无定性物具有分散作用,是一种分散剂。单独用量在2-15mg/L。
本品常与缓蚀剂复配复合水稳剂使用。且具有增效作用。
本品还具有吸水作用
本品对眼和皮肤有刺激作用。但对人体无急性毒性。属于低毒。生物耗氧量BOD和化学耗氧量COD的测定数据也表明聚丙烯酸是无害物质。
S24/25:Avoid contact with skin and eyes.
避免皮肤和眼睛接触。
R34:Causes burns.
引起灼伤。
R36/37/38:Irritating to eyes, respiratory system and skin.
刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。
R45:May cause cancer.
可能致癌。
R46:May cause heritable genetic damage.
可能造成不可逆的遗传损害。