聚甲基丙烯酸(PMA)物化性质及制备方法

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

聚甲基丙烯酸(PMA)

[结构式]

[物化性质]透明易碎的固体，液体则为无色或淡黄色。溶于水，易溶于乙二醇乙醚、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇，不溶于丙酮和乙醚。能与水中金属离子，如钙、镁等形成稳定的络合物，对水中碳酸钙、氧化钙有优良的分散作用。本品为低相对分子质量聚电解质，聚甲基丙烯酸的水溶液含有很少电离的紧密卷曲的聚合物分子，黏度较低。聚甲基丙烯酸存在于稀盐酸溶液中，聚合物分子的卷曲趋势就会增大，电离趋势就减小。用碱中和甲基丙烯酸聚合物，电离度增大，黏度也随之增大。一价离子的盐类一般不会使聚甲基丙烯酸水溶液沉淀，二价离子的聚甲基丙烯酸相对分子质量一般在2000～5000之间，可与水互溶，溶于乙醇、异丙醇等。聚甲基丙烯酸呈弱酸性，在300℃以上易发生分解。

[制备方法]一般采用水溶液聚合方法合成，原料甲基丙烯酸(由丙酮和氢氰酸反应生成)使用时蒸馏除去阻聚剂，过硫酸铵为引发剂，巯基乙酸为分子量调节剂。将计量的去离子水加到装有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的聚合反应器中，将巯基乙酸加入到反应器中与水混合均匀，开动搅拌并升高反应温度。将引发剂用计量的水配成适当的稀溶液置于聚合反应器上的滴液漏斗中，再将计量的甲基丙烯酸(MA)与计量的水配成一定比例的水溶液置于聚合反应器上的另一滴液漏斗中。当反应温度升至80℃左右时开始滴加引发剂溶液和甲基丙烯酸溶液，控制滴加速度使反应维持3～4h，并使反应温度控制在85～90℃之间。聚合反应完毕，冷却反应物，取样测定产物的黏度、固含量，检查产物的阻垢率，合格后装桶入库。

聚合反应中，温度的控制、引发剂的用量、单体的浓度、相对分子量调节剂的用量以及单位时间内单体的浓度都将影响最终产物的分子量分布情况。因此整个聚合反应的操作必须严格按照工艺规定执行。

主要反应式如下：

[应用]在水处理中聚甲基丙烯酸多用作锅炉水的阻垢剂，以及水中悬浮物质的分散剂。也可用于冷却水的处理。其阻垢分散性能与聚丙烯酸相似，耐温性较好，但价格较贵，因而限制了它的广泛使用。聚甲基丙烯酸常与其他水处理剂组成配方使用。适于作水处理药剂的聚丙烯酸的相对分子质量为2000～10000，而聚甲基丙烯酸的相对分子质量为500～2000。

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