專利名稱：：一種耐堿螯合分散劑及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及高分子聚合物領域，具體地說是一種用于印染加工高堿工藝中的耐堿螯合分散劑及其制備方法。
背景技術：
：紡織品的染整加工大都在水中進行，水中的&2+、Mg2+、Cu2+、Fe:i+、Mn2+、Zn2+等金屬離子易形成不溶性金屬鹽沉積于織物和設備上，既影響產品質量，又易造成設備結垢。在實際生產中，為了保證加工品質，染整工業的前處理和染色中一般都要加入螯合分散劑，螯合劑具有可供配位的孤對電子對，能與配位金屬離子形成環狀結構，金屬離子取代配位原子上的氫(或鈉)而進入螯合環中，使金屬離子鈍化，所形成的絡合物稱為螯合物。能夠形成螯合物的有機基團很多，常用的基團有-0H、-C00H、-SH、-P03H、-SO聘。目前，市場上的螯合分散劑種類繁多，聚丙烯酸類為代表的以分散力為主的螯合分散劑，在生產加工中可阻垢，防止織物產生黃斑，防止色花，防止漿料等雜質凝聚再沾污，對改善南方的河水(硬度低，但有機懸浮物較多)效果顯著。有機膦酸類為代表的以螯合力為主的螯合分散劑，在生產加工中，能螯合鈣、鎂、鐵等重金屬離子，對改善硬度高的水質效果顯著。然而不同的螯合劑在不同的pH值條件下的絡合穩定常數是不同的，即使是同一種螯合劑在不同pH值條件下其變化也很大，尤其是隨著堿濃度的升高，其螯合力的差異也就更加明顯。上述二類螯合分散劑的耐堿性能差，較難適合在高堿工藝條件中使用。
發明內容本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種耐減性能優異的螯合分散劑，以適合在高堿工藝中使用。為此，本發明采用如下的技術方案一種耐堿螯合分散劑，以烯醇或烯醇醚、可聚合有機羧酸、a-烯烴磺酸鹽、丙烯酰胺為原料，在引發劑、分子量調節劑的作用下，在水溶液中聚合而成。本發明的機理為在共聚單體中引入適量烯醇或烯醇醚，該單體本身耐堿性良好，做為共聚單體在大分子鏈上增加了-0H基后，聚合物分子的極性也隨之增加，同時大分子的空間位阻也增加，因而降低了0H—對大分子的作用，增加了產品的耐堿性；同時優選其它具有螯合分散基團的單體進行共聚，最終得到具有優異耐堿性的螯合分散劑，可以用于棉、麻織物的退漿、煮練及冷堆前處理工藝中。上述的耐堿螯合分散劑，各原料用量按重量單位計，烯醇或烯醇醚10-15%，可聚合有機酸60-90%，a-烯烴磺酸鹽10-15%，丙烯酰胺5-10%，上述單體用量視為100份；引發劑用量為0.9-2.0份，分子量調節劑用量為0.6-1.2份，去離子水用量為250-350份。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明采取以下技術措施上述的烯醇或烯醇醚為下列化合物中的一種或任意組合乙烯基二乙二醇醚、乙烯基乙二醇醚、丙烯醇、丙烯基乙二醇醚。上述的可聚合有機羧酸為下列化合物中的一種或任意組合丙烯酸、衣康酸、馬來酸、蘋果酸、a-羥基丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸。上述的引發劑為過硫酸鹽或過硫酸鹽和亞硫酸氫鹽的復合物，過硫酸鹽用量與亞硫酸氫鹽用量的重量比在0.5-5.0:1之間。上述的分子量調節劑為正十二硫醇、醋酸正十二垸基硫醇酯或丁二酸單-正十二垸基硫醇酯。本發明的另一目的是提供了上述耐堿螯合分散劑的制備方法，其步驟如下:將10-30%的可聚合有機羧酸、烯醇或烯醇醚、ci-烯烴磺酸鹽、丙烯酰胺、去離子水，攪拌混合均勻，通氮氣，升溫至60-65°C，加入20-50%的引發劑，反應溫度控制在70-85'C之間，反應10-40分鐘后，加入分子量調節劑，開始滴加余下的可聚合有機羧酸和引發劑，滴加時間控制在1-2小時；滴加完畢后繼續反應30-60分鐘，降溫至35'C以下，用液堿調節pH值在5.0-7.0之間，過濾，出料。產品的螯合Ca2+值^90mg/g，螯合Fe3+值^240mg/g，耐堿性可達到60g/lNaOH以上。本發明的耐堿螯合分散劑具有以下有益效果1、具有優異的耐堿穩定性，主要用于印染加工的高堿工藝中，如棉、麻織物的退漿、煮練及冷堆前處理工藝；2、具有在強堿作用下絡合金屬？63+、(^2+、Mg2+、Cu2+等金屬離子的特點，并具有很強的阻垢、化垢功能；3、優異的配伍性能，耐氧化劑、還原劑，能有效防止平幅汽蒸前處理的工藝破洞；4、在滌綸堿量，開纖工藝中起到防止滌綸低聚物沾缸的作用。下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。具體實施例方式實施例l在1000ml四口燒瓶中加入去離子水210克，丙烯酸6克，馬來酸8克，乙烯基乙二醇醚15克，a-烯烴磺酸鹽10克，丙烯酰胺5克，攪拌使全部物料溶解，通氮氣，升溫至65。C，加入0.3克過硫酸鉀，反應溫度升至8(TC，反應溫度控制在78-82。C之間，保溫反應20分鐘后，加入1.0克正十二硫醇，滴加質量濃度為5%的過硫酸鉀溶液15克，同時滴加24克丙烯酸和32克馬來酸的混合水溶液110克，滴加要緩慢均勻，在1.5小時內滴加完畢，繼續反應50分鐘，降溫，用液堿調節pH值在5.0-7.0之間，出料。實施例2在1000ml四口燒瓶中加入200克水，7克丙烯酸，7克富馬酸，12克丙烯醇，13克a-烯烴磺酸鹽，5克丙烯酰胺，攪拌使物料全部溶解，通氮氣5分鐘，升溫至6(TC，加入0.35克過硫酸鉀，0.15克亞硫酸氫鈉，控制反應溫度，在75-8(TC之間保溫反應，反應15分鐘后，加入0.8克正十二硫醇，滴加質量濃度為3%的過硫酸鉀溶液40克，同時滴加含28克丙烯酸和28克富馬酸的混合水溶液110克，兩種滴加液的滴加時間控制在1.5-2.0小時之間，滴加完畢后，繼續反應30分鐘，降溫，用液堿調節pH值在5.0-7.0之間，出料。實施例3在1000ml四口燒瓶中加入270克水，15克丙烯酸，4.5克馬來酸，3克a-羥基丙烯酸，10克乙烯基二乙二醇醚，10克a-烯烴磺酸鹽，5克丙烯酰胺，攪拌使物料溶解完全，通氮氣，升溫，反應溫度升至65X:時，加入0.6克過硫酸銨，在76-8(TC之間保溫反應35分鐘，加入1.2克正十二硫醇，滴加質量濃度為10%的過硫酸銨水溶液12克，同時滴加含35克丙烯酸、10.5克馬來酸和7克羥基丙烯酸的水溶液115克，滴加時間控制在60-80分鐘之間，滴加完畢后，繼續反應30分鐘，降溫至35。C以下，用液堿調節pH值在5.0-7.0之間，出料。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明的保護范圍內。為了更清楚的說明本發明產品具有的效果，選用實施例1的產品與市售產品螯合分散劑TF-510(浙江傳化股份有限公司生產)作對比，評價兩者耐堿性的差異，結果如表l;同時對三個實施例中的產品耐堿性能進行定性驗證，結果見表2。上述產品采用的評價方法如下1、采用的儀器電子天平(精確度0.0001)，具塞比色管(25ml，50ml)，移液管(5ml，20ml，50ml)，酸式滴定管(50ml)，錐形瓶(250ml)。2、所用的試劑硫酸鐵銨溶液10000卯m;螯合分散劑樣品本發明實施例中的產品、螯合分散劑TF-510(市售產品)，均配成10%水溶液備用；NaOH水溶液:2—60g/1，80g/l;硬水2500卯m;PAC漿料。3、在不同堿濃度下的耐堿螯合力比較(1)48ml2-60g/lNaOH—2ml10000ppm硫酸鐵溶液—搖勻—用10%螯合劑水溶液滴定，至棕紅色沉淀消失變為深黃色透明液體為終點。(2)評價標準滴加所用的10%螯合分散劑水溶液越少，其耐堿螯合分散性越好。4、耐堿螯合分散性能定性判定方法的應用驗證20ml80g/lNaOH—3ml硬水一5mll(Fo螯合劑水溶液一2mlPAC漿料一搖勻—靜置觀察沉淀情況，沉淀越少證明螯合分散劑的耐堿螯合分散性能越好。表l不同堿濃度條件下對鐵螯合力對比結果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>備注△-一深黃色透明液體且無沉淀▲-一大量沉淀由表1可知，在堿濃度低于10g/l以下，兩者差別不大，甚至堿濃度在2g/1時，市售產品優于實施例l中產品，隨著堿濃度的提高，實施例l中產品明顯優于市售產品中，由此可見本發明的產品適合在高堿工藝中。表280g/l液堿條件下PAC漿料遇硬水情況<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表2可知，本發明的產品在高堿工藝中的螯合分散性能明顯優于市售產權利要求1、一種耐堿螯合分散劑，以烯醇或烯醇醚、可聚合有機羧酸、α-烯烴磺酸鹽、丙烯酰胺為原料，在引發劑、分子量調節劑的作用下，在水溶液中聚合而成。2、根據權利要求1所述的耐堿螯合分散劑，其特征在于各原料用量按重量單位計，烯醇或烯醇醚10-15%，可聚合有機酸60-90%，a-烯烴磺酸鹽10-15%,丙烯酰胺5-10%，上述單體用量視為100份；引發劑用量為0.9-2.0份，分子量調節劑用量為0.6-1.2份，去離子水用量為250-350份。3、根據權利要求1或2所述的耐堿螯合分散劑，其特征在于所述的烯醇或烯醇醚為下列化合物中的一種或任意組合乙烯基二乙二醇醚、乙烯基乙二醇醚、丙烯醇、丙烯基乙二醇醚。4、根據權利要求1或2所述的耐堿螯合分散劑，其特征在于所述的可聚合有機羧酸為下列化合物中的一種或任意組合丙烯酸、衣康酸、馬來酸、蘋果酸、a-羥基丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸。5、根據權利要求1或2所述的耐堿螯合分散劑，其特征在于所述的引發劑為過硫酸鹽或過硫酸鹽和亞硫酸氫鹽的復合物，過硫酸鹽用量與亞硫酸氫鹽用量的重量比在O.5-5.0:1之間。6、根據權利要求1或2所述的耐堿螯合分散劑，其特征在于所述的分子量調節劑為正十二硫醇、醋酸正十二垸基硫醇酯或丁二酸單-正十二烷基硫醇酯。7、根據權利要求1或2所述耐堿螯合分散劑的制備方法，其步驟如下將10-30%的可聚合有機羧酸、烯醇或烯醇醚、a-烯烴磺酸鹽、丙烯酰胺、去離子水，攪拌混合均勻，通氮氣，升溫至60-65。C，加入20-50%的引發劑，反應溫度控制在70-85"C之間，反應10-40分鐘后，加入分子量調節劑，開始滴加余下的可聚合有機羧酸和引發劑，滴加時間控制在1-2小時；滴加完畢后繼續反應30-60分鐘，降溫至35。C以下，用液堿調節pH值在5.0-7.0之間，過濾，出料。全文摘要一種用于印染加工高堿工藝中的耐堿螯合分散劑及其制備方法。現有的大多數螯合分散劑的耐堿性能差，較難適合在高堿工藝條件中使用。本發明的耐堿螯合分散劑，以烯醇或烯醇醚、可聚合有機羧酸、α-烯烴磺酸鹽、丙烯酰胺為原料，在引發劑、分子量調節劑的作用下，在水溶液中聚合而成。本發明的耐堿螯合分散劑具有優異的耐堿穩定性，很強的阻垢、化垢功能，能有效防止平幅汽蒸前處理的工藝破洞。文檔編號C08F220/00GK101280518SQ20081006009公開日2008年10月8日申請日期2008年3月5日優先權日2008年3月5日發明者傅幼林,吳建華,王勝鵬,梅趙,金鮮花申請人:浙江傳化股份有限公司