基本介紹
- 中文名：聚丙烯酸
- 外文名：Polyacrylic acid
- 分子式：:[CH2CH]nCOOH
- 分子量： 72.06
簡介,物化性質,質量指標,合成方法,檢測方法,用途,衛生防護,包裝儲運,
簡介
中文名稱：聚丙烯酸
中文別名 丙烯酸樹脂乳液; 丙烯酸改性樹脂; 助鞣劑; 丙烯酸單體聚合物; PAA; 聚丙烯酸(鹽); 丙烯酸均聚物; 丙烯酸聚合物; 丙烯酸樹脂;
英文名稱 Polyacrylic acid
英文別名 acrylicacid,polymerwithsucrosepolyallylether ; ACRYLIC ACID POLYMER ; CARBOPOL 941 ;
別名：丙烯酸均聚物 丙烯酸聚合物 丙烯酸樹脂 HPA PAA
CAS NO.9003-01-4
EINECS 202-415-4
分子式:[C3H4O2]N
分子量 72.06
相對分子質量 <10000
聚丙烯酸結構單元
聚丙烯酸結構單元物化性質
無色或淡黃色液體。能與金屬離子、鈣、鎂等形成穩定的化合物，對水中碳酸鈣和氫氧化鈣有優良的分解作用。用於水處理的本品分子量一般在2000-5000，可與水互溶、溶於乙醇、異丙醇等。呈弱酸性，Pka為4.75。在300℃以上易分解。
腐蝕失重試驗表明,在40℃下,1M鹽酸腐蝕介質中,當所合成的相對分子質量為2.98×106的聚丙烯酸濃度為3125 mg/L時,其對Q235鋼的緩蝕效果相對最好,為66.75%。同樣在1M鹽酸腐蝕介質中,當聚丙烯酸濃度3125 mg/L時,隨著溫度的升高,聚丙烯酸對Q235鋼的緩蝕效率降低,並且當溫度為70℃和80℃時,表現為加速了Q235鋼的腐蝕。對於中性自來水體系而言,所合成的相對分子質量為3.19×105聚丙烯酸對Q235鋼幾乎沒有緩蝕作用。 碳酸鈣沉積法實驗表明,溫度為80℃時,當相對分子質量為3.19×105的聚丙烯酸濃度達到80 mg/L時,阻垢效率為96.7%;溫度為60℃時,當其濃度達到40 mg/L時,阻垢效率為99.3%。並且阻垢效率隨著聚丙烯酸濃度的增大而隨之增大。 動電位極化曲線測試表明,聚丙烯酸對腐蝕陽極反應有一定的抑制作用,屬於以陽極抑制為主的吸附型緩蝕劑。電化學阻抗實驗結果表明,添加了聚丙烯酸的體系與空白體系的電化學阻抗譜的特徵相似,都是一個簡單的容抗弧,說明聚丙烯酸並沒有改變陽極反應歷程。
質量指標
GB /T10533—2000 （HG/T2838-1997）
項 目 | 指 標 | |
名 稱 | PAA | PAAS |
外 觀 | 無色或黃色 | 透明液體 |
固體含量 % ≥ | 30.0 | 30.0 |
游離單體（以CH2=CH-COOH計） % ≤ | 0.50 | 0.50 |
密度（20℃）g/cm≥ | 1.09 | 1.15 |
PH | ≤3.0（1%水溶液） | 6—8（原液） |
極限粘度（30℃）dl/g | 0.06～0.10 | —— |
合成方法
聚丙烯酸可由聚丙烯腈或聚丙烯酸酯在100度左右的溫度下進行酸性水解，並用硫酸鈉水溶液組成的氧化/還原系統作為引發劑的聚合方法來製取聚丙烯酸。
聚丙烯酸由丙烯酸單體直接在水介質中自由基反應聚合而成。異丙醇作為分子量調節劑，不僅可以使分子量分布小範圍較窄，還有降低粘度、移走反應熱的作用。
生產過程一般為間歇式。聚合溫度控制在60~100度，反應物酯比中，丙烯酸的濃度一般為10%~30%。引發劑過硫酸銨（NH4）2S2O8的用量一般為丙烯酸質量的8%~15%。可加分子量調節劑（例如異丙醇。加入量在配方中一般占質量的10%~20%）以控制產品聚丙烯酸的分子量；也可不加分子量調節劑。加分子量調節劑時，配方中丙烯酸的用量可取上限；反之則應取下限。不加分子量調節劑時，配方中引發劑的用量應取上限，反之則應對下限。加入丙烯酸引發劑同時、按比例分別地滴加到水中或鏈轉移劑與水的混合注中進行聚合反應。總的來說，分子量調節劑的用量與引發劑的用量高時，都有利於降低產品聚丙烯酸的分子量。為了製備高分子量聚丙烯酸時，要有惰性氣體趕盡反應系統中的氧氣。
檢測方法
參照我國執行標準（GB/T10533-200)所規定的分析方法進行。
固含量測定在一定溫度下，將試樣置於電熱乾燥箱內烘乾至恆重。
游離單體含量測定在酸性條件下，試樣中游離單體的雙鍵與溴起加成反應。過量的溴與碘化鉀作用析出碘。以澱粉做指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液在中性或酸性條件下滴定析出的碘。
極限粘度的測定將聚丙烯酸轉化為聚丙烯酸鈉。在101g/l硫氰酸鈉溶液中製成稀溶液，用烏式粘度計測定其極限粘度。
水中聚丙烯酸的濃度PH=8時，陽離子聚合電解質潔爾滅（氯化十二烷基二甲基苄基銨）與水中陰離子聚合電解質聚丙烯酸反應離子締合物沉澱，再以比濁法測濁度，從而求得水中聚丙烯酸的嘗試。
1）用亞甲基藍絡合-比色法來測定。其原理為PH=6時，加入亞甲基藍，使之與水中聚丙烯酸形成絡合物，然後，該絡合物吸附於硼玻璃上而成水分離，再用鹽酸解吸，於分光光度計的740nm或688nm波長處測吸收率，即可求得水中聚丙烯酸的濃度。
2）還可用變色染料頻哪氰醇鹽酸鹽法來測定水中聚丙烯酸的濃度。於PH=6.8,將此變色染料加入水處理中，在分光光度計的600nm波長處測吸收率，既可求得水中聚丙烯酸的濃度。
用途
PAA(S)常與其他水處理劑組成配方使用，用作電廠、化工廠、化肥廠、煉油廠和空調系統等循環冷卻水系統中的阻垢分散劑。具體配方及用量根據現場水質及設備材質情況由試驗而定。單獨使用，一般使用濃度為1～15mg/L。
本品除具有阻垢性能外，還能對泥土、腐蝕產物等無定性物具有分散作用，是一種分散劑。單獨用量在2-15mg/L。
本品常與緩蝕劑復配複合水穩劑使用。且具有增效作用。
本品還具有吸水作用
衛生防護
本品對眼和皮膚有刺激作用。但對人體無急性毒性。屬於低毒。生物耗氧量BOD和化學耗氧量COD的測定數據也表明聚丙烯酸是無害物質。
安全術語
S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若發生事故或感不適，立即就醫(可能的話，出示其標籤)。
S46If swallowed, seek medical advice immediately and show this container or label.
若不慎吞食，立即求醫並出示其容器或標籤。
包裝儲運
用聚乙烯塑膠桶或襯聚乙烯的鐵桶、塑膠桶包裝。塑膠桶包裝淨重25kg；鐵塑膠桶包裝淨重200kg。貯存日期一般為10個月。
