一种聚羧酸类高分子表面活性剂及其制备方法

1.本发明属于表面活性剂技术领域，具体涉及一种聚羧酸类高分子表面活性剂及其制备方法。


背景技术：

2.高分子表面活性剂是指分子量达103～106，又有一定表面活性的物质，它兼有高分子的增粘性和低分子的表面活性，在分散及絮凝等方面有其独特的优势。加之其具有优异的化学和热稳定性以及耐候性，溶液粘度高，成膜性好的优点，故在石油开采、水处理、化妆品等领域中被广泛应用。但在石油开采和水处理领域中，由于水环境的矿化度较高，这样就对表面活性剂的耐钙镁离子的性能提出了要求，故迫切需要一种具有良好的耐硬水能力的表面活性剂。
3.hlb值(亲水疏水平衡值)表示表面活性剂亲水或亲油能力大小的值，hlb值不同，表面活性剂的最佳适用范围也不同。如hlb值在3-8时，适合用作w/o型乳化剂，hlb值在8-18适合作o/w型乳化剂。在13-18时宜用作增溶剂,润湿剂，在7-9时宜作润湿剂、乳化剂。而通过调节疏水链段长短便可获得具有不同hlb值的表面活性剂。
4.聚羧酸类聚合物含有大量的羧基，能螯合水中存在的钙镁离子，降低水的硬度，本发明设计了聚羧酸类高分子表面活性剂，并通过引入含不同长短烷基链和用量的丙烯酸酯类，获得具有不同hlb的聚羧酸类高分子表面活性剂。


技术实现要素：

5.本发明的目的旨在提供一种聚羧酸类高分子表面活性剂及其制备方法，以解决背景技术存在的上述缺陷。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
7.本发明是一种聚羧酸类高分子表面活性剂及其制备方法，由以下步骤实现的：
8.(1)将20-30份esa、3-20份amps加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80-120份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至65-85℃；
9.(2)将30-45份aa、10-45份丙烯酸酯类单体、10-15份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份-10份的水溶性引发剂溶于80-120份去离子水中形成引发剂水溶液；
10.(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在0.5-1.5h；在恒温条件下反应2-6h，冷却至室温，即得含不同烷基链酯类的高分子表面活性剂。
11.本发明具有以下优点：
12.1.本发明所制备得到的系列聚羧酸类高分子表面活性剂的表面张力最低可达到32.6mn/m；
13.2.本发明所制备得到的系列聚羧酸类高分子表面活性剂具有良好的耐硬水性能，与1
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105mg/l的矿化水复配后无沉淀或絮凝产生。
14.3.本发明通过调节丙烯酸酯类的用量及烷基链长短，可得到不同hlb值表面活性
的产品，进而可实现系列表面活性剂的制备。
具体实施方式
15.下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
16.本发明涉及的一种含不同烷基链酯类高分子表面活性剂及其制备方法，由以下步骤实现：
17.实施例1：
18.(1)将20份esa、6份amps加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至80℃；
19.(2)将40份aa、20份丙烯酸甲酯、10份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份的水溶性引发剂过硫酸铵溶于80份去离子水中形成引发剂水溶液；
20.(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在1h；在恒温条件下反应5h，冷却至室温，即得聚羧酸类高分子表面活性剂。
21.实施例2：
22.(1)将20份esa、6份amps加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至80℃；
23.(2)将40份aa、15份丙烯酸丁酯、10份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份的水溶性引发剂过硫酸铵溶于80份去离子水中形成引发剂水溶液；
24.(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在1h；在恒温条件下反应5h，冷却至室温，即得聚羧酸类高分子表面活性剂。
25.实施例3：
26.(1)将20份esa、6份amps加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至80℃；
27.(2)将40份aa、15份丙烯酸己酯、10份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份的水溶性引发剂过硫酸铵溶于80份去离子水中形成引发剂水溶液；
28.(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在1h；在恒温条件下反应5h，冷却至室温，即得聚羧酸类高分子表面活性剂。
29.实施例4：
30.(1)将20份esa、6份amps加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至80℃；
31.(2)将40份aa、13份丙烯酸十二烷基酯、10份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份的水溶性引发剂过硫酸铵溶于80份去离子水中形成引发剂水溶液；
32.(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在1h；在恒温条件下反应5h，冷却至室温，即得聚羧酸类高分子表面活性剂。
33.实施例5：
34.(1)将20份esa、6份amps加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至80℃；
35.(2)将40份aa、12份丙烯酸十八烷基酯、10份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份的水溶性引发剂过硫酸铵溶于80份去离子水中形成引发剂水溶液；
36.(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在1h；在恒温条件下反应5h，冷却至室温，即得聚羧酸类高分子表面活性剂。
37.本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。


技术特征：
1.一种聚羧酸类高分子表面活性剂及其制备方法，其特征在于：由以下步骤实现：(1)将20-30份环氧琥珀酸(esa)、3-20份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(amps)加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80-120份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至65-85℃；(2)将30-45份丙烯酸(aa)、10-45份丙烯酸酯类单体、10-15份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份-10份的水溶性引发剂溶于80-120份去离子水中形成引发剂水溶液；(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在0.5-1.5h；在恒温条件下反应2-6h，冷却至室温，即得含不同烷基链酯类的高分子表面活性剂。2.根据权利要求1所述的一种聚羧酸类高分子表面活性剂及其制备方法，其特征在于：其具体步骤如下：(1)将20份esa、6份amps加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至80℃；(2)将40份aa、20份丙烯酸甲酯单体、10份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份的水溶性引发剂过硫酸铵溶于80份去离子水中形成引发剂水溶液；(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在1h；在恒温条件下反应5h，冷却至室温，即得聚羧酸类高分子表面活性剂。3.根据权利要求1所述的一种聚羧酸类高分子表面活性剂及其制备方法，其特征在于：其具体步骤如下：(1)将20份esa、6份amps加入装有搅拌器的四口烧瓶中，然后加入80份去离子水，搅拌至溶解后，水浴加热至65-80℃；(2)将40份aa、15份丙烯酸丁酯单体、10份异丙醇混合制备单体混合溶液；将5份的水溶性引发剂过硫酸铵溶于80份去离子水中形成引发剂水溶液；(3)将单体混合溶液和引发剂溶液，同时滴加至四口烧瓶中，滴加时间控制在1.5h；在恒温条件下反应5h，冷却至室温，即得聚羧酸类高分子表面活性剂。

技术总结
本发明涉及的一种聚羧酸类高分子表面活性剂及其制备方法。包括如下步骤：将ESA、AMPS加入四口烧瓶中用一定去离子水搅拌至溶解，并水浴加热；再将AA和丙烯酸酯类单体的混合溶液与引发剂水溶液，滴加至四口烧瓶中，恒温反应一定时间，冷却至室温即得聚羧酸类高分子表面活性剂；同时，可以根据实际所需产品的HLB值调节丙烯酸的引入种类及数量，从而实现系列不同HLB的聚羧酸类高分子表面活性剂的制备。本发明所制备的高分子表面活性剂表面张力最低可达到32.6mN/m，并具有良好的耐硬水性能，与1


技术研发人员：高党鸽 李鹏宇 刘煜晨 吕斌
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：2022.04.19
技术公布日：2022/7/12