聚丙烯酸（高分子聚合物）

聚丙烯酸

高分子聚合物

聚丙烯酸是一种水溶性高分子聚合物，别名丙烯酸均聚物，化学式为[C3H4O2]n，呈弱酸性。

聚丙烯酸是以过硫酸盐为引发剂，在水溶液中将丙烯酸单体聚合而成。

安全信息

险类别码：45-46

危险品运输编号：UN 3265 8

安全说明：53-45

急性毒性：口服-大鼠 LD50: 4100 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 4550 毫克/公斤

毒性分级：中毒

储运特性：库房通风低温干燥

可燃性危险特性：可燃；加热分解释放刺激烟雾。

检测方法

参照我国执行标准（GB/T10533-200)所规定的分析方法进行。

固含量测定在一定温度下，将试样置于电热干燥箱内烘干至恒重。

游离单体含量测定在酸性条件下，试样中游离单体的双键与溴起加成反应。过量的溴与碘化钾作用析出碘。以淀粉做指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液在中性或酸性条件下滴定析出的碘。

极限粘度的测定将聚丙烯酸转化为聚丙烯酸钠。在101g/l硫氰酸钠溶液中制成稀溶液，用乌式粘度计测定其极限粘度。

水中聚丙烯酸的浓度PH=8时，阳离子聚合电解质洁尔灭（氯化十二烷基二甲基苄基铵）与水中阴离子聚合电解质聚丙烯酸反应离子缔合物沉淀，再以比浊法测浊度，从而求得水中聚丙烯酸的尝试。

（1）用亚甲基蓝络合-比色法来测定。其原理为PH=6时，加入亚甲基蓝，使之与水中聚丙烯酸形成络合物，然后，该络合物吸附于硼玻璃上而成水分离，再用盐酸解吸，于分光光度计的740nm或688nm波长处测吸收率，即可求得水中聚丙烯酸的浓度。

（2）还可用变色染料频哪氰醇盐酸盐法来测定水中聚丙烯酸的浓度。于PH=6.8,将此变色染料加入水处理中，在分光光度计的600nm波长处测吸收率，既可求得水中聚丙烯酸的浓度。

物性数据

1. 性状：无色或淡黄色液体

2. 密度（g/mL,25℃）： 1.2

3. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定

4.熔点（ºC）：未确定

5.沸点（ºC,常压）：116

6.沸点（ºC,5.2kPa）：未确定

7.折射率：1.442

8.闪点（ºC）： 100

9.比旋光度（º）：未确定

10.自燃点或引燃温度（ºC）：未确定

11.蒸气压（kPa,25ºC）：未确定

12.饱和蒸气压（kPa,60ºC）：未确定

13.燃烧热（KJ/mol）：未确定

14.临界温度（ºC）：未确定

15.临界压力（KPa）：未确定

16.油水（辛醇/水）分配系数的对数值：未确定

17.爆炸上限（%,V/V）：未确定

18.爆炸下限（%,V/V）：未确定

19.溶解性：易溶于水

安全信息

险类别码：45-46

危险品运输编号：UN 3265 8

安全说明：53-45

急性毒性：口服-大鼠 LD50: 4100 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 4550 毫克/公斤

毒性分级：中毒

储运特性：库房通风低温干燥

可燃性危险特性：可燃；加热分解释放刺激烟雾。

物化性质

无色或淡黄色液体。能与金属离子、钙、镁等形成稳定的化合物，对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用。用于水处理的本品分子量一般在2000-5000，可与水互溶、溶于乙醇、异丙醇等。呈弱酸性，Pka为4.75。在300℃以上易分解。

腐蚀失重试验表明,在40℃下,1M盐酸腐蚀介质中,当所合成的相对分子质量为2.98×106的聚丙烯酸浓度为3125 mg/L时,其对Q235钢的缓蚀效果相对最好,为66.75%。同样在1M盐酸腐蚀介质中,当聚丙烯酸浓度3125 mg/L时,随着温度的升高,聚丙烯酸对Q235钢的缓蚀效率降低,并且当温度为70℃和80℃时,表现为加速了Q235钢的腐蚀。对于中性自来水体系而言,所合成的相对分子质量为3.19×105聚丙烯酸对Q235钢几乎没有缓蚀作用。 

碳酸钙沉积法实验表明,温度为80℃时,当相对分子质量为3.19×105的聚丙烯酸浓度达到80 mg/L时,阻垢效率为96.7%;温度为60℃时,当其浓度达到40 mg/L时,阻垢效率为99.3%。并且阻垢效率随着聚丙烯酸浓度的增大而随之增大。 动电位极化曲线测试表明,聚丙烯酸对腐蚀阳极反应有一定的抑制作用,属于以阳极抑制为主的吸附型缓蚀剂。电化学阻抗实验结果表明,添加了聚丙烯酸的体系与空白体系的电化学阻抗谱的特征相似,都是一个简单的容抗弧,说明聚丙烯酸并没有改变阳极反应历程。

合成方法

聚丙烯酸可由聚丙烯腈或聚丙烯酸酯在100度左右的温度下进行酸性水解，并用硫酸钠水溶液组成的氧化/还原系统作为引发剂的聚合方法来制取聚丙烯酸。

聚丙烯酸由丙烯酸单体直接在水介质中自由基反应聚合而成。异丙醇作为分子量调节剂，不仅可以使分子量分布小范围较窄，还有降低粘度、移走反应热的作用。

生产过程一般为间歇式。聚合温度控制在60~100度，反应物酯比中，丙烯酸的浓度一般为10%~30%。引发剂过硫酸铵（NH4）2S2O8的用量一般为丙烯酸质量的8%~15%。可加分子量调节剂（例如异丙醇。加入量在配方中一般占质量的10%~20%）以控制产品聚丙烯酸的分子量；也可不加分子量调节剂。加分子量调节剂时，配方中丙烯酸的用量可取上限；反之则应取下限。不加分子量调节剂时，配方中引发剂的用量应取上限，反之则应对下限。加入丙烯酸引发剂同时、按比例分别地滴加到水中或链转移剂与水的混合注中进行聚合反应。总的来说，分子量调节剂的用量与引发剂的用量高时，都有利于降低产品聚丙烯酸的分子量。为了制备高分子量聚丙烯酸时，要有惰性气体赶尽反应系统中的氧气。 

检测方法

参照我国执行标准（GB/T10533-200)所规定的分析方法进行。

固含量测定在一定温度下，将试样置于电热干燥箱内烘干至恒重。

游离单体含量测定在酸性条件下，试样中游离单体的双键与溴起加成反应。过量的溴与碘化钾作用析出碘。以淀粉做指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液在中性或酸性条件下滴定析出的碘。

极限粘度的测定将聚丙烯酸转化为聚丙烯酸钠。在101g/l硫氰酸钠溶液中制成稀溶液，用乌式粘度计测定其极限粘度。

水中聚丙烯酸的浓度PH=8时，阳离子聚合电解质洁尔灭（氯化十二烷基二甲基苄基铵）与水中阴离子聚合电解质聚丙烯酸反应离子缔合物沉淀，再以比浊法测浊度，从而求得水中聚丙烯酸的尝试。

（1）用亚甲基蓝络合-比色法来测定。其原理为PH=6时，加入亚甲基蓝，使之与水中聚丙烯酸形成络合物，然后，该络合物吸附于硼玻璃上而成水分离，再用盐酸解吸，于分光光度计的740nm或688nm波长处测吸收率，即可求得水中聚丙烯酸的浓度。

（2）还可用变色染料频哪氰醇盐酸盐法来测定水中聚丙烯酸的浓度。于PH=6.8,将此变色染料加入水处理中，在分光光度计的600nm波长处测吸收率，既可求得水中聚丙烯酸的浓度。

包装储运

用聚乙烯塑料桶或衬聚乙烯的铁桶、塑料桶包装。塑料桶包装净重25kg;铁塑料桶包装净重200kg。贮存日期一般为10个月。

参考资料

1.聚丙烯酸·物竞数据库