聚苯乙烯磺酸鈉制備方法和物化性質(zhì)

時(shí)間：2023-03-24 11:50:46來源：food欄目：食品快速檢測(cè) 閱讀：

聚苯乙烯磺酸鈉制備方法和物化性質(zhì)

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

聚苯乙烯磺酸鈉

[結(jié)構(gòu)式]

[物化性質(zhì)]無色透明或黃色透明黏性液體，或?yàn)榘咨绍浄勰Ｈ苡谒?，不溶于有機(jī)溶劑。

[制備方法]聚苯乙烯磺酸鈉由苯乙烯磺酸鈉單體自由基溶液聚合，聚苯乙烯磺化以及聚(n-丙基-p-苯乙烯磺酸)水解三種方法制得。前兩種方法的制備工藝如下。

(1)苯乙烯磺酸鈉單體溶液聚合法

①苯乙烯磺酸鈉的制備用98%的濃硫酸做磺化劑，Ag2SO4做催化劑，對(duì)苯二酚做阻聚劑。濃硫酸：苯乙烯(摩爾比)=2：1，催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、阻聚劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。當(dāng)溫度為54℃時(shí)開始加料，加完料升溫至70℃，恒溫反應(yīng)2～2.5h，得到棕色溶液，再用氫氧化鈉中和，即可得到苯乙烯磺酸鈉單體。

②溶液聚合將一定量的去離子水加入到裝有電動(dòng)攪拌器、回流冷凝器、滴液漏斗的聚合反應(yīng)器中，稱取定量的苯乙烯磺酸鈉單體溶入反應(yīng)器中的去離子水中，在攪拌下將反應(yīng)溫度緩慢升至85～90℃，然后滴加用去離子水配制的計(jì)量的過硫酸銨水溶液，控制滴加速度，使反應(yīng)在90℃左右聚合反應(yīng)3～4h，停止加熱，冷卻至室溫，即制得相對(duì)分子質(zhì)量適中的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液。

(2)聚苯乙烯磺化法

首先使聚苯乙烯磺化，制成聚苯乙烯磺酸，然后加堿中和，反應(yīng)式如下：

于帶蓋和磁攪拌的錐形瓶?jī)?nèi)，加入其中含Ag2SO4的100%硫酸40mL，然后在強(qiáng)力攪拌下迅速將聚苯乙烯(Mw=239000)粉加入其中，反應(yīng)15min，生成透明的淡黃色黏性溶液。將反應(yīng)混合物過濾、滲析處理，得到不含Ag+、SO42-行的中性液體。為防止產(chǎn)生膠體銀，磺化反應(yīng)和滲析過程均須在避光下進(jìn)行。將濃縮滲出液聚苯乙烯磺酸加堿中和，再經(jīng)過濾和冷凍干燥，即可得到白色絨毛狀粉末產(chǎn)品。

[應(yīng)用]主要用于鍋爐水、冷卻水、城市污水以及采礦廢水處理。用作鍋爐冷卻水處理系統(tǒng)的阻垢分散劑具有獨(dú)特作用，大分子鏈上的磺酸基團(tuán)，使其具有很強(qiáng)的浸潤(rùn)分散作用，能將較大的污垢分散成微小顆粒并懸浮于水中。對(duì)系統(tǒng)中已有的老垢也能使其逐漸分散溶解至消除垢層。另外由于磺酸基在水中能夠穩(wěn)定有機(jī)膦酸基團(tuán)，對(duì)多種金屬鹽有增溶分散作用，因此能與其他阻垢分散劑配合使用，并起增效協(xié)同效應(yīng)。

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