專利名稱：聚乙烯醇磷酸銨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機化合物制備領(lǐng)域，尤其是一種聚乙烯醇磷酸銨的 制備方法。
背景技術(shù)：
硫化氫是一種有劇毒的氣體，而且由于比重較大，它也是低層大 氣的主要污染物之一。很多國家都把亞甲基藍比色法列為檢測硫化氫 的標準方法，該方法比較靈敏，顯色后比較穩(wěn)定，干擾少，但是由于 硫化氫極不穩(wěn)定，易被氧化，致使使用該方法后的回收率較低，檢測 結(jié)果易受影響。
聚乙烯醇磷酸銨被用于監(jiān)測空氣和廢氣中硫化氫的穩(wěn)定劑，無論 在實驗室還是在現(xiàn)場使用都取得了令人滿意的結(jié)果，可提高硫化氫的 穩(wěn)定性，完全能滿足環(huán)保監(jiān)測的需要，已經(jīng)成為一種新型的環(huán)保監(jiān)測 專用試劑。
目前聚乙烯醇磷酸銨的制備方法通常為首先由磷酸與尿素反應(yīng) 生成磷酸脲溶液，其次磷酸脲溶液再與聚乙烯醇反應(yīng)生成聚乙烯醇磷 酸銨成品。聚乙烯醇上僅羥基能被磷酸脲酯化生成磷酸酯，也就是如 式(I)所示的基團取代了聚乙烯醇上的羥基。
一OP(OH)O,
該基團對聚乙烯醇上的羥基取代程度的不同，所生成的最終產(chǎn)物的性
能也不同。其取代的程度主要受以下條件限制l.物料比例通過控 制磷酸脲的使用量，以及磷酸與尿素的比例，嚴格控制聚乙烯醇的酯 化程度，才可以得到所需要的產(chǎn)物；2.反應(yīng)條件主要包括反應(yīng)時間 和反應(yīng)溫度。反應(yīng)時間過長，產(chǎn)物就會呈球狀、塊狀、甚至交聯(lián)。反 應(yīng)溫度太低，則反應(yīng)速度太慢，甚至不能反應(yīng)，若反應(yīng)溫度太高，產(chǎn) 物同樣也會呈現(xiàn)塊狀、甚至交聯(lián)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制作簡單易行，可提高硫化氫穩(wěn)定性的聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，使用該工藝 方法所獲得的聚乙烯醇磷酸銨的性能可以滿足環(huán)保監(jiān)測工作的特殊 要求。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，其特征在于制備步驟為
(1) .將磷酸與尿素混合，升溫至尿素完全溶解，得到磷酸脲溶液;
(2) .磷酸脲溶液中加入聚乙烯醇的水溶液，升溫至105 115。C以
除去過量的水，繼續(xù)升溫至145 155°C，反應(yīng)15~20分鐘，得到固 體產(chǎn)物；
(3) .將固體產(chǎn)物冷卻至室溫后加水制成水溶液，然后過濾，在濾 液中加入乙醇重結(jié)晶；
(4) .重結(jié)晶后的產(chǎn)物于6(TC時真空干燥，得到聚乙烯醇磷酸銨成
口
叩o
所述的步驟(l)中的磷酸與尿素的重量比為U 13: 6~8。 所述的步驟(l)中的磷酸與尿素的重量比為12: 7。 所述的磷酸的濃度85%。
所述的聚乙烯醇水溶液中純聚乙烯醇的含量與磷酸的重量比為 1: 3。
本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為
1. 在本發(fā)明的制備方法中磷酸與尿素的重量比為U 13: 6~8，其 最佳重量比為12: 7。通過對物料的比例進行嚴格的控制，從而控制 了聚乙烯醇的酯化程度，最終得到所需要的產(chǎn)物。
2. 在本發(fā)明的制備方法中磷酸脲溶液中加入聚乙烯醇的水溶液， 升溫至105 115'C間歇攪拌以除去過量的水，繼續(xù)升溫至145 155 'C，反應(yīng)15 20分鐘。通過對反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度的控制，使獲得的 產(chǎn)物性能良好，不會呈現(xiàn)球狀、塊狀甚至交聯(lián)現(xiàn)象，可以對硫離子起 到穩(wěn)定作用。
3. 本發(fā)明是一種操作簡單、易于實現(xiàn)的聚乙烯醇磷酸銨的制備方 法。本發(fā)明通過對物料的比例、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度進行嚴格的控制, 使獲得的產(chǎn)物性能良好，不會呈現(xiàn)球狀、塊狀甚至交聯(lián)現(xiàn)象，可以對 硫離子起到穩(wěn)定作用，并且不會影響下步的比色測定，完全能夠滿足 環(huán)保監(jiān)測工作的特殊要求，是一種特別適宜在亞甲基藍比色法中使用 的硫化氫穩(wěn)定劑。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。以下實施例只是描 述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
本聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，其特征在于其制備步驟為 實施例1:
(1) .將1375克濃度為85%的磷酸和750克尿素混合并升溫至尿素 完全溶解，得到磷酸脲溶液。
(2) .將450克的聚乙烯醇溶解在1375毫升水中，并將溶解后的聚 乙烯醇溶液與步驟(l)所得的磷酸脲溶液混合，將混合溶液升溫至105 °C,間歇攪拌以除去過量的水，再將去除了多余水分的混合物傾至搪 瓷盤中繼續(xù)升溫至145'C，反應(yīng)18分鐘，得到固體產(chǎn)物。
(3) .將步驟(2)所得的固體產(chǎn)物冷卻到室溫至變脆，將變脆后的產(chǎn) 物溶于1500毫升水中制成水溶液，然后過濾，濾去不溶物。將過濾 后的濾液慢慢注入到2000毫升乙醇中重結(jié)晶。
(4) .將重結(jié)晶后的產(chǎn)物于60。C時真空干燥，即可得到聚乙烯醇磷 酸銨成品。
實施例2:
(1) .將1500克濃度為85%的磷酸和875克尿素混合并升溫至尿素 完全溶解，得到磷酸脲溶液。
(2) .將500克的聚乙烯醇溶解在1500毫升水中，并將溶解后的聚 乙烯醇溶液與步驟(l)所得的磷酸脲溶液混合，將混合溶液升溫至110 。C，間歇攪拌以除去過量的水，再將去除了多余水分的混合物傾至搪 瓷盤中繼續(xù)升溫至15(TC，保持反應(yīng)15分鐘，得到固體產(chǎn)物。
(3) .將步驟(2)所得的固體產(chǎn)物冷卻到室溫至變脆。將變脆后的產(chǎn) 物溶于1500毫升水中制成水溶液，然后過濾，濾去不溶物。將過濾 后的濾液慢慢注入到2000毫升乙醇中重結(jié)晶。
(4) .將重結(jié)晶后的產(chǎn)物于60。C時真空干燥，即可得到聚乙烯醇磷 酸銨成品1200克。
實施例3:
(1) .將1625克濃度為85%的磷酸和1000克尿素混合并升溫至尿 素完全溶解，得到磷酸脲溶液。
(2) .將550克的聚乙烯醇溶解在1625毫升水中，并將溶解后的聚乙烯醇溶液與步驟(l)所得的磷酸脲溶液混合，將混合溶液升溫至115 °C，間歇攪拌以除去過量的水，再將去除了多余水分的混合物傾至搪 瓷盤中繼續(xù)升溫至155'C，反應(yīng)20分鐘，得到固體產(chǎn)物。
(3) .將步驟(2)所得的固體產(chǎn)物冷卻到室溫至變脆，將變脆后的產(chǎn) 物溶于1500毫升水中制成水溶液，然后過濾，濾去不溶物。將過濾 后的濾液慢慢注入到2000毫升乙醇中重結(jié)晶。
(4) .將重結(jié)晶后的產(chǎn)物于6(TC時真空干燥，即可得到聚乙烯醇磷 酸銨成品。
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，其特征在于制備步驟為(1).將磷酸與尿素混合，升溫至尿素完全溶解，得到磷酸脲溶液；(2).磷酸脲溶液中加入聚乙烯醇的水溶液，升溫至105～115℃以除去過量的水，繼續(xù)升溫至145～155℃，反應(yīng)15～20分鐘，得到固體產(chǎn)物；(3).將固體產(chǎn)物冷卻至室溫后加水制成水溶液，然后過濾，在濾液中加入乙醇重結(jié)晶；(4).重結(jié)晶后的產(chǎn)物于60℃時真空干燥，得到聚乙烯醇磷酸銨成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，其特征在于所述的步驟(l)中的磷酸與尿素的重量比為U 13: 6~8。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，其特征在于所述的步驟(l)中的磷酸與尿素的重量比為12: 7。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，其特征在于所述的磷酸的濃度85%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，其特征在 于:所述的聚乙烯醇水溶液中純聚乙烯醇的含量與磷酸的重量比為h 3。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種聚乙烯醇磷酸銨的制備方法，其制備步驟包括(1)將磷酸與尿素混合，得到磷酸脲溶液；(2)磷酸脲溶液中加入聚乙烯醇的水溶液，升溫反應(yīng)得到固體產(chǎn)物；(3)將固體產(chǎn)物制成水溶液，過濾重結(jié)晶；(4)重結(jié)晶后的產(chǎn)物真空干燥，得到聚乙烯醇磷酸銨成品。本發(fā)明是一種操作簡單、易于實現(xiàn)的聚乙烯醇磷酸銨的制備方法。本發(fā)明通過對物料的比例、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度進行嚴格的控制，使獲得的產(chǎn)物性能良好，不會呈現(xiàn)球狀、塊狀甚至交聯(lián)現(xiàn)象，可以對硫離子起到穩(wěn)定作用，并且不會影響下步的比色測定，完全能夠滿足環(huán)保監(jiān)測工作的特殊要求，是一種特別適宜在亞甲基藍比色法中使用的硫化氫穩(wěn)定劑。
文檔編號C08F116/00GK101608002SQ20081005356
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者金 何, 鄒政紅, 閆汝連 申請人:天津市化學(xué)試劑研究所