專利名稱：一種無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
一、發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種螯合分散穩(wěn)定劑及其制備方法和應(yīng)用，更特別的涉及一種無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，環(huán)境污染已越來(lái)越威脅到生態(tài)平衡并危及到人類本身的生存環(huán)境，這一嚴(yán)重的問(wèn)題已經(jīng)引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，并紛紛采取措施，制定相應(yīng)的法規(guī)，以期防止生態(tài)的進(jìn)一步惡化。對(duì)于紡織品各國(guó)相繼出臺(tái)了紡織品生態(tài)標(biāo)簽和環(huán)境法規(guī)，例如Oeko-Tex100、ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)等。而紡織品對(duì)環(huán)境的影響中紡織印染助劑對(duì)生態(tài)的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)紡織品本身，因此對(duì)印染企業(yè)來(lái)說(shuō)，選擇好印染助劑帶給企業(yè)的不僅是產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也為企業(yè)降低了三廢處理成本，更重要的是給社會(huì)和人類帶來(lái)了進(jìn)步和健康，而對(duì)于助劑研究和生產(chǎn)單位來(lái)說(shuō)，研究和生產(chǎn)環(huán)保型紡織助劑是我們的責(zé)任和義務(wù)，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品的銷售和利潤(rùn)，更關(guān)系到單位的存亡和發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。印染助劑對(duì)環(huán)境的影響主要是其安全性和生物降解性。其中安全性是產(chǎn)品能否投入生產(chǎn)首要考慮的問(wèn)題，包含急性和慢性毒性、致癌性、對(duì)皮膚的刺激性、致畸性、致變性，以及對(duì)水生物毒性和生理效應(yīng)等；而生物降解性已得到廣泛的重視，生物降解性差的印染助劑會(huì)積聚起來(lái)，從而造成對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重影響。市售的螯合分散穩(wěn)定劑目前主要的產(chǎn)品為含“磷”的有機(jī)膦酸鹽類產(chǎn)品，該類螯合分散穩(wěn)定劑具有螯合能力強(qiáng)，分散性能優(yōu)越等特點(diǎn)，但此類螯合分散劑在合成過(guò)程中主要為以胺類化合物與甲醛、五氧化二磷反應(yīng)而得，或者是三氯化磷與醋酸或醋酸酐反應(yīng)而成。五氧化二磷和三氯化磷雖然不是有毒產(chǎn)品，但是是一種危險(xiǎn)品，它們?cè)谶\(yùn)輸和使用過(guò)程中均存在不安全因素。胺類化合物與甲醛、五氧化二磷反應(yīng)制得的產(chǎn)品，還存在未反應(yīng)的甲醛對(duì)環(huán)境的污染，而三氯化磷與醋酸或醋酸酐的反應(yīng)，對(duì)設(shè)備的耐腐蝕性及密閉性要求均很高。同時(shí)此類產(chǎn)品還存在隨印染廢水排放和流入江河和湖泊以后會(huì)造成水域“富營(yíng)養(yǎng)化”，使藻類過(guò)度繁殖，水中含氧量降低，水生動(dòng)物窒息而亡，導(dǎo)致水生物生態(tài)失衡。另外此類螯合分散劑還存在耐堿性差，不能用于高堿條件下的退煮漂一浴一步法等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的目的之二是提供一種無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的制備方法。
本發(fā)明的目的之三是提供一種無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的應(yīng)用。
本發(fā)明的這些以及其他目的將通過(guò)下列詳細(xì)說(shuō)明和描述來(lái)進(jìn)一步闡述。
本發(fā)明的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑，由高分子聚合物與烷基多糖苷水解物復(fù)配而成，各組成的重量百分比為高分子聚合物60-95烷基多糖苷水解物5-10水 0-30
產(chǎn)品的螯合Ca2+值≥150mg/g，分散值≥100mg/g，螯合Fe3+≥800mg/g。
在本發(fā)明的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑中，在高分子聚合物中各組成的用量占單體總質(zhì)量百分比為α-羥基丙烯酸5-10α-烯烴磺酸鹽0.5-2衣康酸 30-50丙烯酰胺 10-15丙烯酸 10-20甲基丙烯酸 0-10十二硫醇 0-5過(guò)氧乙酸 5-10過(guò)硫酸鉀 2.5-6亞硫酸氫鈉 3-8。
進(jìn)一步的，在本發(fā)明的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑中，在高分子聚合物中各組成的用量占單體總質(zhì)量百分比為α-羥基丙烯酸5-10α-烯烴磺酸鹽2-5衣康酸 30-60丙稀酰胺 5-15丙烯酸 10-20甲基丙烯酸 0-10十二硫醇 2-5過(guò)氧乙酸 5-10
過(guò)硫酸鉀3-8亞硫酸氫鈉 1-7。
在本發(fā)明的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑中，所述的高分子聚合物的分子量為500-2000。
本發(fā)明的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的制備方法，包括如下步驟A、制備α-羥基丙烯酸在本發(fā)明的無(wú)磷耐堿高效螯和分散穩(wěn)定劑中，所述的α-羥基丙烯酸由丙烯酸在催化劑作用下通入氯氣得到氯代丙烯酸，然后加入氫氧化鈉進(jìn)行水解，再加硫酸進(jìn)行中和，最后精制得到α-羥基丙烯酸；即將丙烯酸在催化劑作用下通入氯氣得到丙烯酸氯化物，然后再加入NaOH水解，水解后加入硫酸中和，精制得到α-羥基丙烯酸；B、將α-羥基丙烯酸、α-烯烴磺酸鹽、衣康酸、丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸在十二硫醇、過(guò)氧乙酸和亞硫酸氫鈉和過(guò)硫酸鉀的作用下合成得到高分子聚合物，該聚合物的分子量為500-2000；C、無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配將上述制備的高分子聚合物、烷基多糖苷水解物和水復(fù)配得混合物，然后調(diào)pH值＝6-7，再過(guò)濾，得最終產(chǎn)品。
較好的是，本發(fā)明的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的制備方法，包括如下步驟A、原料的精制將所購(gòu)原料α-烯烴磺酸鹽、衣康酸、丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸等根據(jù)原料的性質(zhì)及含雜情況采用不同的方法(常規(guī)方法)進(jìn)行精制以除去對(duì)反應(yīng)不利的雜質(zhì)及阻聚物；B、配制引發(fā)劑水溶液將過(guò)硫酸鉀加水制成引發(fā)劑水溶液；
C、制備α-羥基丙烯酸在裝有攪拌器、溫度計(jì)和冷凝管的三口燒瓶中分別加入丙烯酸、催化劑和阻聚劑，在0-20℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)下于5-10小時(shí)通入氯氣，通完后于0-20℃反應(yīng)24-48小時(shí)，然后加入氫氧化鈉，升溫至50-70℃水解2-3小時(shí)，最后加入濃硫酸進(jìn)行中和，過(guò)濾，精制即得α-羥基丙烯酸；D、在500ml四口燒瓶中加入衣康酸、α-羥基丙烯酸、丙烯酰胺、水及部分丙烯酸和甲基丙烯酸，升溫至50-70℃，保溫30-60分鐘以使原料充分溶解，加入十二硫醇和亞硫酸氫鈉以及部分過(guò)硫酸鉀水溶液，繼續(xù)升溫至80-90℃緩慢分別滴加過(guò)氧乙酸、剩余過(guò)硫酸鉀水溶液、α-烯烴磺酸鹽、剩余丙烯酸和甲基丙烯酸、水的混合物，滴加完后將反應(yīng)物升溫到100-120℃反應(yīng)3-5小時(shí)，最后得到分子量在500-2000的高分子聚合物；E、無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配將上述制備的高分子聚合物、烷基多糖苷(可用中國(guó)石化集團(tuán)金陵石化有限公司研究院生產(chǎn)的APG-0810或APG1214)水解物和水復(fù)配得混合物，然后調(diào)pH值＝6-7，再過(guò)濾，得最終產(chǎn)品。
本發(fā)明的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑既可直接用于紡織物的印染前處理(退漿、煮練、漂白)、染色、皂洗、軟水處理等中，封閉水中及浴中的Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金屬離子，阻止其對(duì)各工序造成的不利影響，同時(shí)分散各工序處理下來(lái)的雜質(zhì)及浮色，提高印染加工的質(zhì)量和產(chǎn)品的檔次。還可用于電鍍行業(yè)、水循環(huán)行業(yè)、石油行業(yè)等作為防垢劑、阻垢劑、緩蝕劑等中起到封鎖金屬離子的作用，防止和阻止CaCO3、MgCO3沉淀的產(chǎn)生，達(dá)到防垢和阻垢的目的。另外還可用于耐堿非硅氧漂穩(wěn)定劑、環(huán)保型無(wú)泡防沾污凈洗劑等的復(fù)配！本發(fā)明的產(chǎn)品克服了現(xiàn)有螯合分散穩(wěn)定劑主要為含“磷”的有機(jī)膦酸鹽類，該類螯合分散穩(wěn)定劑具有螯合能力強(qiáng)，分散性能優(yōu)越，但在合成過(guò)程中主要為以胺類化合物與甲醛、五氧化二磷反應(yīng)而得，或者是三氯化磷與醋酸或醋酸酐反應(yīng)而成。五氧化二磷和三氯化磷雖然不是有毒產(chǎn)品，但是一種危險(xiǎn)品，它們?cè)谶\(yùn)輸和使用過(guò)程中均存在不安全因素，胺類化合物與甲醛、五氧化二磷反應(yīng)制得的產(chǎn)品，還存在未反應(yīng)的甲醛對(duì)環(huán)境的污染，而三氯化磷與醋酸或醋酸酐的反應(yīng)，對(duì)設(shè)備的耐腐蝕性及密閉性要求均很高，操作稍有不當(dāng)易引發(fā)安全事故。同時(shí)此類產(chǎn)品還存在隨印染廢水排放和流入江河和湖泊以后會(huì)造成水域“富營(yíng)養(yǎng)化”，使藻類過(guò)度繁殖，水中含氧量降低，水生動(dòng)物窒息而亡，導(dǎo)致水生物生態(tài)失衡。另外此類螯合分散劑還存在耐堿性差，不能用于高堿條件下的退煮漂一浴一步法等節(jié)能降耗工藝中。
因此本發(fā)明產(chǎn)品具有不含對(duì)環(huán)境不利的“磷”，生產(chǎn)過(guò)程中也不使用危險(xiǎn)的化學(xué)品，耐堿性強(qiáng)，生物降解性好，符合環(huán)保要求，螯合能力強(qiáng)、分散性能優(yōu)越，代表著這類助劑的發(fā)展方向。
通過(guò)上述方法制得的本發(fā)明產(chǎn)品可通過(guò)下面的測(cè)試方法檢測(cè)產(chǎn)品的各項(xiàng)性能。
1、含固量的測(cè)試用預(yù)先于100-105℃干燥至恒重的稱量瓶稱取約2克左右的試樣(精確至0.0001)，置于100-105℃的電熱恒溫干燥箱中，烘至恒重，然后移至玻璃干燥器中，冷卻30分鐘后準(zhǔn)確稱量。則其含固量為含固量＝m1/m2×100％
其中m1-干燥后試樣的質(zhì)量，克m2-干燥前試樣的質(zhì)量，克2、粘度的測(cè)試采用NDJ-8S數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)試所合成的粘合劑的粘度。
3、螯合力3.1儀器酸式滴定管(50毫升)，容量瓶(100毫升)，精密天平(萬(wàn)分之一)，錐形瓶(250毫升)，移液管(25毫升，5毫升)，磁力攪拌器。
3.2溶液2％的草酸鈉溶液，NH4Cl---NH3(pH＝10)的緩沖溶液，0.1mol/L的乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。
3.3步驟1)、準(zhǔn)確稱取2克樣品(精確至0.0001克)，配成100ml溶液。
2)、移取25ml樣液至錐形瓶中，加5滴2％的草酸鈉溶液，5mlpH＝10的緩沖液。
3)、用0.1mol/L的乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至產(chǎn)生永久性白色沉淀為終點(diǎn)。
3.4結(jié)果螯合值(A)＝(V鈣C鈣×100)/(G×25/100)即A＝(V鈣C鈣×400)/G公式中C鈣——乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升V鈣——樣液消耗乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升G——樣品重量，克
A——樣品的螯合值注意滴定時(shí)，要用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，以保證混合均勻。
4、分散力4.1儀器酸式滴定管(50毫升)，容量瓶(100毫升)，精密天平(萬(wàn)分之一)，錐形瓶(250毫升)，移液管(25毫升，10毫升)，量筒(50毫升)，磁力攪拌器。
4.2溶液10％的碳酸鈉溶液，0.1mol/L的乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。
4.3步驟1)、準(zhǔn)確稱取4克樣品(精確至0.0001克)，配成100ml溶液。
2)、移取25ml樣液至錐形瓶中，加入10？的碳酸鈉溶液10ml和30ml的去離子水。
3)、用0.1mol/L的乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至產(chǎn)生永久性白色沉淀為終點(diǎn)。
4)、同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。
注意在滴加過(guò)程中，要保持不小于3秒一滴的平均滴定速度，并要充分?jǐn)噭?dòng)。
4.4結(jié)果分散力(F)＝(V1-V0)C×100/(G×25/100)即F＝(V1-V0)C×400/G公式中C——乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升V0——空白消耗乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，毫升
V1——樣液消耗乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升G——樣品重量，克F——樣品的分散值注意滴定時(shí)，要用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，以保證混合均勻。
5、三價(jià)鐵離子螯合值測(cè)定5.1儀器酸式滴定管(50毫升)，容量瓶(100毫升)，精密天平(萬(wàn)分之一)，錐形瓶(250毫升)，移液管(10毫升)，磁力攪拌器。
5.2溶液30％的氫氧化鈉溶液，每升含1克鐵的三價(jià)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。
5.3步驟1)、準(zhǔn)確稱取1克樣品(精確至0.0001克)，配成100ml溶液。
2)、移取10ml樣液至錐形瓶中，用30％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為12。
3)、用每升含1克鐵的三價(jià)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至產(chǎn)生永久性混濁為終點(diǎn)(注意滴定過(guò)程中，若pH值變化，應(yīng)加入30％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)，使pH值保持在12。)5.4結(jié)果每克螯合劑絡(luò)合三價(jià)鐵離子的毫克數(shù)，即為標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)所消耗的毫克數(shù)。
螯合力(A)＝V/(G×10/100)即A＝V×10/G公式中V——樣液消耗三價(jià)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升G——樣品重量，克
A——樣品的螯合值注意滴定時(shí)，要用磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，以保證混合均勻。
6、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制6.10.1mol/L的乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液6.1.1乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取乙酸鈣17.618克，將其在110℃下干燥五個(gè)小時(shí)至恒重，然后溶于蒸餾水，稀釋至1升，即得0.1mol/L的乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。
6.1.2乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定用單標(biāo)移液管吸取乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液20毫升，置于250毫升錐形瓶中，加NH4Cl---NH3(pH＝10)緩沖溶液5毫升，鉻黑T指示劑5滴，搖勻。然后用0.1mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴至溶液由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樽仙?，再變?yōu)榧兯{(lán)色即為終點(diǎn)。
則C乙酸鈣＝CEDTAVEDTA/V乙酸鈣mol/L式中C乙酸鈣——乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升CEDTA——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升VEDTA——乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的EDTA溶液體積，毫升V乙酸鈣——乙酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，毫升6.22％的草酸鈉溶液準(zhǔn)確稱取1克草酸鈉，加入49毫升蒸餾水，充分溶解，即得2％的草酸鈉溶液。
6.3NH4Cl---NH3(pH＝10)的緩沖溶液準(zhǔn)確稱取5.4克氯化銨，加入65毫升分析純氨水，然后用蒸餾水稀釋至600毫升，即得NH4Cl---NH3(pH＝10)的緩沖溶液。
6.410％的碳酸鈉溶液準(zhǔn)確稱取10克碳酸鈉，加入90毫升蒸餾水，充分溶解，即得10％的碳酸鈉溶液。
6.5三價(jià)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確稱取4.83克三氯化鐵，用蒸餾水將其稀釋至1升，即得三價(jià)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。
6.630％的氫氧化鈉溶液準(zhǔn)確稱取50克氫氧化鈉，加入100克水，充分溶解，即得30％的氫氧化鈉溶液。
6.70.1mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液6.7.10.1mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取9.3065克乙二胺四乙酸二鈉，溶于蒸餾水中，稀釋至1升，即得0.1mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。
6.7.20.1mol/L EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定準(zhǔn)確稱取分析純鋅?；蜾\粉1.6342克，加1∶1鹽酸20～30毫升，片刻后即可完全溶解，用蒸餾水稀釋至1升，即為0.1mol/L鋅基準(zhǔn)液。移取此鋅基準(zhǔn)液25毫升于250毫升燒杯中，加蒸餾水25毫升，用分析純氨水中和至微堿性，加NH4Cl---NH3(pH＝10)緩沖溶液5毫升。加鉻黑T指示劑5滴，用EDTA溶液滴定，滴至溶液由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樽仙?，再變?yōu)榧兯{(lán)色即為終點(diǎn)。
則CEDTA＝C鋅基準(zhǔn)液V鋅基準(zhǔn)液/VEDTAmol/L式中C鋅基準(zhǔn)液——鋅基準(zhǔn)液的濃度，摩爾/升CEDTA——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，摩爾/升
VEDTA——鋅基準(zhǔn)液消耗的EDTA溶液體積，毫升V乙酸鈣——鋅基準(zhǔn)液的體積，毫升6.8、鉻黑T指示劑稱取0.5克鉻黑T溶于40毫升分析純無(wú)水乙醇中，溶液呈深濃紫紅色，再加入60毫升分析純25氨水，溶液即呈濃的深藍(lán)色(不需過(guò)濾，即可儲(chǔ)于棕色指示劑瓶中備用，放入冰箱內(nèi)保存)。這種溶液遇熱，或因放置日久，由于空氣氧化而逐漸失效時(shí)，需重新配制。
固體鉻黑T與分析純氯化鈉按1∶100混合研細(xì)可長(zhǎng)期使用。
C硫代硫酸鈉硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；C未反應(yīng)單體未反應(yīng)單體的濃度，mol/L；V樣品樣品用量，ml。
7、未反應(yīng)單體的測(cè)定7.1主要試劑溴標(biāo)準(zhǔn)溶液C(1/6 KBrO3)＝0.1mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液C(Na2S2O3)＝0.1mol/L碘化鉀溶液(10)鹽酸1∶1淀粉溶液(0.5)四氯化碳標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法，可參見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)。
7.2、實(shí)驗(yàn)方法用移液管移取2ml聚丙烯酸酯乳液于250ml碘量瓶?jī)?nèi)，加入25ml去離子水，再加入25ml溴標(biāo)準(zhǔn)溶液及6ml鹽酸1∶1，立即塞緊瓶塞，并用去離子水封住瓶口，輕輕搖勻，于陰暗處放置1h，然后同時(shí)加入10ml四氯化碳及10ml 10碘化鉀溶液，搖勻。用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至接近終點(diǎn)時(shí)，加入1ml 0.5淀粉溶液，振搖，用吹洗瓶吹洗瓶塞及瓶壁，繼續(xù)滴至藍(lán)色消失為終點(diǎn)。終點(diǎn)時(shí)用力搖動(dòng)，溶液為白色，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。
通過(guò)計(jì)算可以得到乳液中未反應(yīng)單體的濃度，公式如下C未反應(yīng)單體＝(V1-V2)·C硫代硫酸鈉÷V樣品V1空白實(shí)驗(yàn)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，ml；V2樣品消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，ml；C硫代硫酸鈉硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；C未反應(yīng)單體未反應(yīng)單體的濃度，mol/L；V樣品樣品用量，ml。
8、織物毛效測(cè)定8.1操作(1)在布樣上沿緯向裁取長(zhǎng)約20cm，寬約3cm的布條共三條；(2)在布條的下端剪兩小洞，穿一根約3克的玻棒；(3)將布條垂直懸掛于剛沸過(guò)并冷卻的蒸餾水盤(pán)內(nèi)。盤(pán)內(nèi)豎立與布條平行及有厘米刻度的標(biāo)尺，以計(jì)算毛細(xì)管上升的高度。為了觀察方便，可用0.5重鉻酸鉀代替蒸餾水；(4)布條浸入蒸餾水中時(shí)立即記錄時(shí)間；(5)30分鐘后觀察上升高度以厘米計(jì)算，記錄至小數(shù)點(diǎn)后一位。
8.2、數(shù)據(jù)的表示取三根布條30分鐘后上升高度的平均值即為織物的毛效值。
9、織物白度的測(cè)定織物白度的測(cè)定常使用ZBD型白度儀來(lái)測(cè)定。在測(cè)量時(shí)需同時(shí)放上數(shù)層試樣，層數(shù)視織物的透明度而定，稀薄織物應(yīng)多加幾層，直到所測(cè)數(shù)據(jù)恒定為止。一般不少于八層。每一試樣需在不同部位，保持經(jīng)緯方向一定的情況下測(cè)定三次，并取其算術(shù)平均數(shù)即為該織物的白度值。
本發(fā)明所合成的螯合分散穩(wěn)定劑在印染中的應(yīng)用如下1、水的軟化處理中，以除去水中的金屬離子；2、退漿中，以除去紡織廠在上漿時(shí)為了防腐而加入的重金屬化合物，如CuSO4、有機(jī)含銅化合物、錫化合物、鋅鹽等，這些化合物的加入不利于酶退漿。另外，化學(xué)纖維在退漿時(shí)，使用該螯合分散穩(wěn)定劑可使?jié){料更易膨化、脫離纖維并分散成膠體狀而去除，同時(shí)螯合分散穩(wěn)定劑的強(qiáng)分散力，還可防止雜質(zhì)和漿料再次沉積在纖維上，使底布更潔白，退漿更完全，設(shè)備更干凈。
3、煮練中，在煮練過(guò)程中加入該螯合分散穩(wěn)定劑，可避免堿液和金屬離子形成水溶性絡(luò)合物，能螯合和分散煮練液中的鈣鎂離子，有利于果膠去除，防止不容性鈣鎂鹽沉積于織物上，從而提高煮練紡織品的潤(rùn)濕性，改善織物的手感和白度。
4、漂白中，可有效地封鎖纖維上、水溶液中、設(shè)備管道等中帶來(lái)的Fe2+、Fe3+等金屬離子，這些離子的存在會(huì)加速雙氧水的分解，導(dǎo)致紡織品在漂白過(guò)程中局部過(guò)度氧化，強(qiáng)力下降，甚至產(chǎn)生破洞，加入本產(chǎn)品后可避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生，另外漂白后加入本產(chǎn)品還可促進(jìn)漂白中降解的雜質(zhì)從纖維表面去除。
5、染色中，染浴中的Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金屬離子對(duì)染色將有不利影響，而該螯合分散穩(wěn)定劑的加入則可阻止其作用。例如防止某些蒽醌型分散染料因螯合金屬離子而產(chǎn)生色變、色萎；阻止染料與Cu2+、Fe3+等金屬離子螯合而使色光萎暗；還可適當(dāng)防止染料的過(guò)氧化，消除金屬離子對(duì)還原染料隱色體的影響，使隱色體經(jīng)氧化后有良好的分散作用，減少色光差異等等。從而確保染色織物色光鮮艷。同時(shí)本產(chǎn)品用于織物染料和涂料染色時(shí)還能適當(dāng)防止染料、涂料凝聚，提高染浴的穩(wěn)定性，提高勻染度和鮮艷度。
6、皂洗中，皂洗時(shí)加入該螯合分散劑可使印染織物表面浮色徹底清除，得到更好的色牢度。印花和色織品皂洗時(shí)加入該螯合分散劑可防止白底再沾污，使白底更白、色彩更鮮艷，并可避免導(dǎo)輥及蒸箱結(jié)垢，長(zhǎng)期使用還能防止烘筒表面結(jié)垢，印花產(chǎn)品皂洗時(shí)加入該螯合分散劑還能促使印花糊料快速洗除。
本發(fā)明產(chǎn)品在各工序中的使用量原則上為2-5g/l，用量的多少根據(jù)水中Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金屬離子的情況而定。由于本發(fā)明產(chǎn)品是各工序的一個(gè)輔助助劑，因而不能因?yàn)樗募尤攵淖冊(cè)械墓に?，因此其使用工藝同各工序的工藝?br> 本發(fā)明產(chǎn)品還可用于非硅氧漂穩(wěn)定劑的復(fù)配、凈洗劑的復(fù)配，以及用于電鍍行業(yè)、水循環(huán)行業(yè)、石油行業(yè)等作為防垢劑、阻垢劑、緩蝕劑等中，用量的多少視需要而定。
在本發(fā)明中使用的所有原材料和添加劑等均是常規(guī)使用的，可以從市場(chǎng)購(gòu)得。在本發(fā)明中，如非特指，所有的量、百分比均為重量單位。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述。由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明可以通過(guò)其他的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，下列實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說(shuō)明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例11、α-羥基丙烯酸的制備在裝有攪拌器、溫度計(jì)和冷凝管的三口燒瓶中分別加入丙烯酸72克、催化劑-紅磷0.15g和阻聚劑-苯酚0.1g，在0-20℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)下于5-10小時(shí)通入氯氣71克，通完后于0-20℃反應(yīng)24-48小時(shí)，然后加入40克氫氧化鈉，升溫至50-70℃水解2-3小時(shí)，最后加入98克濃硫酸進(jìn)行中和，過(guò)濾，精制即得α-羥基丙烯酸。
2、無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的制備高分子聚合物的制備A、引發(fā)劑水溶液的配制將過(guò)硫酸鉀1.5克加水10克制成引發(fā)劑水溶液；B、高分子聚合物的合成在250ml四口燒瓶中加入衣康酸20克、α-羥基丙烯酸3.0克、水35克及丙烯酸2.7克和甲基丙烯酸0.3克，升溫至50-70℃，保溫30-60分鐘以使原料充分溶解，加入十二硫醇0.8克、亞硫酸氫鈉1.2克、過(guò)硫酸鉀水溶液3.0克，繼續(xù)升溫至80-90℃緩慢分別滴加I.過(guò)氧乙酸2.0克，II.剩余過(guò)硫酸鉀水溶液，III.α-烯烴磺酸鹽0.8克、丙烯酸6.3克、甲基丙烯酸0.7克、水15克的混合物，滴加完后將反應(yīng)物升溫到100-120℃反應(yīng)3-5小時(shí)，最后得到分子量在500-2000的高分子聚合物；B、無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配將上述制備的高分子聚合物85克、烷基多糖苷水解物8克和水17克混合后，再將pH值調(diào)至7-8，并高速攪拌5-10分鐘，過(guò)濾得到無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑。
實(shí)施例2α-羥基丙烯酸的制備、高分子聚合物的合成及螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配工藝同實(shí)施例1，其各組成分別如下A、引發(fā)劑水溶液過(guò)硫酸鉀2.0g，水10g；B、高分子聚合物的合成衣康酸24克、α-羥基丙烯酸2.0克、水35克及丙烯酸1.3克和甲基丙烯酸0.6克，十二硫醇0.8克、亞硫酸氫鈉0.5克、過(guò)硫酸鉀水溶液3.0克；滴加液過(guò)氧乙酸2.5克、α-烯烴磺酸鹽1.0克、丙烯酸2.7克、甲基丙烯酸1.4克、水15克；C、螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配上述制備的高分子聚合物90克、烷基多糖苷(APG-0810或1214)水解物6克和水4克。
實(shí)施例3α-羥基丙烯酸的制備、高分子聚合物的合成及螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配工藝同實(shí)施例1，其各組成分別如下A、引發(fā)劑水溶液過(guò)硫酸鉀1.8g，水10g；B、高分子聚合物的合成衣康酸18克、α-羥基丙烯酸4.0克、水35克及丙烯酸1.8克和甲基丙烯酸0.5克，十二硫醇1.2克、亞硫酸氫鈉1.0克、過(guò)硫酸鉀水溶液3.0克；滴加液過(guò)氧乙酸2.8克、α-烯烴磺酸鹽1.2克、丙烯酸3.7克、甲基丙烯酸1.0克、水15克；C、螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配上述制備的高分子聚合物88克、烷基多糖苷(可用上海金陵石化公司生產(chǎn)的APG-0810或1214)水解物5克和水7克。
實(shí)施例4α-羥基丙烯酸的制備、高分子聚合物的合成及螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配工藝同實(shí)施例1，其各組成分別如下A、引發(fā)劑水溶液過(guò)硫酸鉀1.2g，水10g；B、高分子聚合物的合成衣康酸16克、α-羥基丙烯酸3.2克、水35克及丙烯酸2.6克和甲基丙烯酸0.6克，十二硫醇1.0克、亞硫酸氫鈉0.8克、過(guò)硫酸鉀水溶液3.0克；滴加液過(guò)氧乙酸3.0克、α-烯烴磺酸鹽1.5克、丙烯酸5.2克、甲基丙烯酸1.4克、水15克；C、螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配上述制備的高分子聚合物90克、烷基多糖苷(可用上海金陵石化公司生產(chǎn)的ATG-0810或1214)水解物5克和水5克。
以上實(shí)施例所得無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的螯合Ca2+值、分散力以及螯合Fe3+離子的值如表1所示。
表1 無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的性能
權(quán)利要求
1.一種無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑，其特征在于由高分子聚合物與烷基多糖苷水解物復(fù)配而成，各組成的重量百分比為高分子聚合物60-95烷基多糖苷水解物5-10水 0-30產(chǎn)品的螯合Ca2+值≥150mg/g，分散值≥100mg/g，螯合Fe3+≥800mg/g。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑，其特征在于在高分子聚合物中各組成的用量占單體總質(zhì)量百分比為α-羥基丙烯酸 5-10α-烯烴磺酸鹽 0.5-2衣康酸 30-50丙烯酰胺10-15丙烯酸 10-20甲基丙烯酸 0-10十二硫醇0-5過(guò)氧乙酸5-10過(guò)硫酸鉀2.5-6亞硫酸氫鈉 3-8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑，其特征在于在高分子聚合物中各組成的用量占單體總質(zhì)量百分比為α-羥基丙烯酸 5-10α-烯烴磺酸鹽2-5衣康酸 30-60丙稀酰胺 5-15丙烯酸 10-20甲基丙烯酸 0-10十二硫醇 2-5過(guò)氧乙酸 5-10過(guò)硫酸鉀 3-8亞硫酸氫鈉 1-7。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑，其特征在于高分子聚合物的分子量為500-2000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟A、制備α-羥基丙烯酸將丙烯酸在催化劑作用下通入氯氣得到丙烯酸氯化物，然后再加入NaOH水解，水解后加入硫酸中和，精制得到α-羥基丙烯酸；B、將α-羥基丙烯酸、α-烯烴磺酸鹽、衣康酸、丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸在十二硫醇、過(guò)氧乙酸和亞硫酸氫鈉和過(guò)硫酸鉀的作用下合成得到高分子聚合物，該聚合物的分子量為500-2000；C、無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配將上述制備的高分子聚合物、烷基多糖苷水解物和水復(fù)配得混合物，然后調(diào)pH值＝6-7，再過(guò)濾，得最終產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟A、制備α-羥基丙烯酸在裝有攪拌器、溫度計(jì)和冷凝管的三口燒瓶中分別加入丙烯酸、催化劑和阻聚劑，在0-20℃，氮?dú)獗Ｗo(hù)下于5-10小時(shí)通入氯氣，通完后于0-20℃反應(yīng)24-48小時(shí)，然后加入氫氧化鈉，升溫至50-70℃水解2-3小時(shí)，最后加入濃硫酸進(jìn)行中和，過(guò)濾，精制即得α-羥基丙烯酸；B、在500ml四口燒瓶中加入衣康酸、α-羥基丙烯酸、丙烯酰胺、水及部分丙烯酸和甲基丙烯酸，升溫至50-70℃，保溫30-60分鐘以使原料充分溶解，加入十二硫醇和亞硫酸氫鈉以及部分過(guò)硫酸鉀水溶液，繼續(xù)升溫至80-90℃緩慢分別滴加過(guò)氧乙酸、剩余過(guò)硫酸鉀水溶液、α-烯烴磺酸鹽、剩余丙烯酸和甲基丙烯酸、水的混合物，滴加完后將反應(yīng)物升溫到100-120℃反應(yīng)3-5小時(shí)，最后得到分子量在500-2000的高分子聚合物；C、無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的復(fù)配將上述制備的高分子聚合物、烷基多糖苷水解物和水復(fù)配得混合物，然后調(diào)pH值＝6-7，再過(guò)濾，得最終產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的應(yīng)用，其特征在于可用于紡織物的印染前處理包括退漿、煮練和漂白及染色、皂洗和軟水處理中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的應(yīng)用，其特征在于可用于電鍍行業(yè)、水循環(huán)行業(yè)和石油行業(yè)作為防垢劑、阻垢劑和緩蝕劑添加劑使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑的應(yīng)用，其特征在于可用于耐堿非硅氧漂穩(wěn)定劑、環(huán)保型無(wú)泡防沾污凈洗劑中作為添加劑使用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)磷耐堿高效螯合分散穩(wěn)定劑及其制備方法和應(yīng)用，所述的分散穩(wěn)定劑由高分子聚合物與烷基多糖苷水解物復(fù)配而成，各組成的重量百分比為高分子聚合物60－95，烷基多糖苷水解物5－10，水0－30，產(chǎn)品的螯合Ca
文檔編號(hào)C10G75/00GK1923350SQ200610127989
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者蒲宗耀, 黃玉華, 蒲實(shí), 韓麗娟, 宋紹齡, 趙健 申請(qǐng)人:四川省紡織工業(yè)研究所, 四川益欣精細(xì)化工有限責(zé)任公司