卡波姆：化学性质、制备方法与应用领域

创作时间:

作者:

@小白创作中心

卡波姆：化学性质、制备方法与应用领域

引用

来源

https://m.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_CN_CB9693151.htm

英文名:Carbomer
中文名:卡波姆
CBNumber:CB9693151
分子式:C15H17ClO3
分子量:280.74668
MOL File:9007-20-9.mol

卡波姆化学性质

沸点 :116 °C
密度 :1.2 g/mL at 25 °C
折射率 :n20/D1.442
SMILES :C(C())(=O)O |$;;;;;$|
EPA化学物质信息 :Carbomer (9007-20-9)

安全信息

危险品标志 :C
危险类别码 :45-46
安全说明 :53-45
危险品运输编号 :UN 3265 8/PG 3
WGK Germany :3
RTECS号 :AT4680000

卡波姆性质、用途与生产工艺

概述

聚丙烯酸，简称PAA，别名2-丙烯酸均聚物、丙烯酸类树脂涂料、丙烯酸树脂、丙烯酸单体聚合物、丙烯酸改性树脂、丙烯酸树脂乳液，是一种水溶性的丙烯酸的聚合物，也溶于某些极性溶剂，如甲醇、二烷和乙二醇等。电离常数4.75。由于分子中含有大量羧基，故可与碱、醇、胺发生反应，还可进行脱水、降解和络合反应。可作增稠剂、分散剂、絮凝剂、胶粘剂和成膜剂等，广泛用于涂料、塑料、造纸、纺织、橡胶、食品、医药、化妆品及水处理等工业中。

理化性质

低分子量的聚丙烯酸是无色透明的固体。它的20%～30%水溶液是淡黄色或无色粘稠状液体。分子量500～5000， pH值为2～4。其离解常数大致在5×10-5左右，和醋酸的离解常数相近(1.8×10-5)，比碳酸的第一离解常数要大得多。因此，聚丙烯酸是一个比碳酸强的弱酸。它一般对强酸、强碱、氧化剂都是稳定的，但在高温或长期光照下，低分子量的聚丙烯酸仍会再聚，使其分子量继续增加，粘度也随之增大，最后成为胶冻状态的固体从水溶液中析出。它是一种螯合剂又是晶格歪曲剂，能与水中的金属离子如钙、镁等形成稳定的络合物。又有着良好的分散性能，可分散水中结晶状化合物、泥土、粉尘、腐蚀性物质和生物碎屑等无定型颗粒。

制备方法

以丙烯酸为单体在引发剂存在下进行聚合而得。丙烯酸的制法主要有以下几种：

氰乙醇法：以氯乙醇为原料，与氰化钠瓜得氰乙醇。氰乙醇在硫酸存在的情况下于175℃水解得丙烯酸。
丙烯腈水解法：以丙烯腈为原料在硫酸存在下水解生成丙烯酰胺的硫酸盐，再水解得到丙烯酸。
雷佩法：将乙炔溶于四氢呋喃中，计量后加入反应釜。在溴化镍和溴化铜组成的催化剂存在下通一氧化碳和水，在200～225℃下，7.8～9.8 MPa反应。
丙烯醛氧化法：将丙烯，空气，水按1:10:6 （V）的比例进行混合，然后通入第一沸腾床，在铝、钒、磷、铁、铝、镍、钾的催化下于370～390℃停留5.5s，线速度0.6m/s。然后进入第二沸腾床，在铝－钒＝钨催化下，停留2.25s，反应温度控制在270～300℃。丙烯酸的空时收率为55～60 kg/m·h，这种方法安全，污染轻，成本低，是国内外生产的主要方法。

聚丙烯酸的制备过程包括将去离子水加入聚合釜中，加热60～100℃，开始滴加过硫酸铵和丙烯酸的混合溶液（用去离子水配置）。滴毕后，继续保温搅拌3～4h。即得产品。

作用机理

聚丙烯酸是一类常用的工业循环冷却水的阻垢剂, 聚丙烯酸通过配位螯合作用吸附于微溶的无机盐的微晶粒上,或者将数个微晶粒连成彼此有相当距离的疏松微粒团, 阻碍微粒相互接触而长大, 使之长时间的分散在水中。聚丙烯酸的阻垢性能与分子量密切相关, 分子量为2000～6000或3000～5000的聚丙烯酸对碳酸钙和磷酸钙垢具有良好的阻垢作用。

应用

在工业水处理中用作阻垢分散剂。配伍性良好。亦可作饮水前处理。在制备氧化铝中用以分离赤泥。在氯碱厂用以精制盐水多用于化妆品的制造，做软膏可促进灰黄霉的吸收，又可用于药物控制释放。用于配制皮革及某些高档商品的涂饰剂，制取丙烯酸树脂漆类等用于固定铬盐、助鞣、降低铬污染等用于改进聚氯乙烯的加工性能用作缓蚀防垢剂、水质稳定剂、淬火剂、增稠剂等用作皮革涂饰填充剂、纺织浆料和水质稳定剂用于制造丙烯酸树脂漆类可用作皮革涂饰剂中的成膜剂和粘合剂，也用于制聚丙烯酸树脂乳胶漆等广泛用于面革，服装革，手套革等轻革的装饰，能增强革的耐弯曲性，延伸性，耐光，耐老化性，耐寒，耐热性，是配合颜料膏修饰粒面革的主要修饰成膜剂。
可用作优良的悬浮剂、乳化剂、高级化妆品的透明基质及药品辅料基质,也是最有效的水溶性增稠剂,也用于牙膏,作增稠剂和黏结剂,可与其他聚合物配伍使用.
是一种常用的分散剂，能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，从而达到阻垢目的。除用于循环冷却水系统作阻垢分散剂外，还广泛应用于造纸和纺织、印染、陶瓷、涂料等行业。
应用于化工、化肥、印染、发电等的水处理。