苯乙烯磺酸-苯乙烯膦酸共聚物

[结构式]

[物化性质]白色或黄色透明黏稠溶液，与水任意比例互溶。本品是一种有机多元膦磺酸，可分散于水中，使钙垢的正常结晶破坏，并使已形成的碳酸盐微晶分散于水介质中，减少水垢的形成，起到良好的阻垢作用。

[制备方法]苯乙烯磺酸苯乙烯膦酸共聚物的制备可分为2步进行，具体如下。

①聚苯乙烯的提纯精制将回收的废旧聚苯乙烯溶解于三氯甲烷中然后用甲醇沉析，收集析出的聚苯乙烯，再溶于三氯甲烷中用甲醇沉析。经反复溶解沉析提纯的聚苯乙烯基本不含其他添加剂和杂质。取适量经提纯的聚苯乙烯用苯作溶剂，配成适当的浓度，在乌氏黏度计上测定其黏度，根据测得的黏度计算出废旧聚苯乙烯的相对分子质量。

②磺酸膦酸化反应反应式如下:

将提纯精制后的聚苯乙烯溶于适量的四氯乙烷中，加入化学计量的无水三氯化铝催化剂，搅拌并将温度升至30～35℃，待无水三氯化铝全部溶解后，将反应的温度降低到20～25℃，并用冷却水浴控制温度。在搅拌下慢慢滴加计量的三氯化磷，控制滴加速度，使反应温度不高于40℃。三氯化磷滴加完毕后，维持反应温度继续搅拌反应2h。此时三氯化磷的反应已结束，加入与催化剂无水三氯化铝等物质的量的三氯氧磷(POCl₃)，三氯氧磷将反应体系中无水三氯化铝发生络合反应而从反应体系中析出，滤去三氯氧磷与无水三氯化铝的络合沉淀物。在搅拌下向反应液中通入计量的干燥氯气(Cl₂)。Cl₂通完之后，继续搅拌反应1h。然后向反应液中加入计量的微量吩噻嗪，并向反应液中通入干燥的三氧化硫(SO₃)，进行磺化反应。SO₃通完后，继续搅拌反应1h。通入Cl₂和SO₃气体的反应中，控制适当的通气速度，并用冷却水浴将反应体系的温度控制在35～40℃。蒸去溶剂四氯乙烷，向反应物慢慢加入适量的冰水(化学计量的水)进行水解，此时有大量的氯化氢气体产生，必须进行HCI气体的收集处理，以免HCI气体逸出造成环境污染和生产设备的腐蚀。水解反应完成后再加适量的去离子水，配成一定比例的水溶液即可。若欲制成钠盐的形式，可加入适量的NaOH或NaHCO₃中和。最后对产品进行质量和阻垢功能的检查，符合要求后方可装桶入库。

文章来源：《水处理化学品手册》

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