简介
马来酸-丙烯酸共聚物MA-AA常温为淡黄色透明液体或低黏度水溶液，固含量30 %～40 %，pH 3–4，52–54 ℃可流动，无挥发性有机溶剂气味；产品与水、甲醇、乙醇等极性溶剂无限互溶，0 ℃仍保持均相，Ca²⁺、Mg²⁺存在不凝胶，形成稳定水化层。作为绿色无磷络合分散剂，MA-AA可高效螯合Ca²⁺、Mg²⁺，分散MnO₂、炭黑及染料颗粒。
马来酸-丙烯酸共聚物MA-AA的性状
合成
将AA（1.0 g, 13.9 mM）和MA （0.34 g, 3.5 mM）加入玻璃瓶中。将4-氰基-4-（苯基碳硫基）戊酸（RAFT试剂，24.3 mg, 0.087 mM）和AIBN （4.76 mg, 0.029 mM）加入瓶中。加入10ml 1,4-二氧六环作为溶剂。搅拌反应混合物。在氮气气氛下将混合物脱氧30分钟。在75°C的油浴中加热反应混合物过夜。将产品暴露在空气中以停止聚合。将反应混合物冷却至环境温度。将纯聚合物在正己烷/甲苯/无水醚（v/v/v, 1/1/1）中沉淀三次。将反应混合物在55℃下真空干燥，得到产物马来酸-丙烯酸共聚物MA-AA[1]。
对MnO₂的分散力
以MnO₂悬浮液为模型体系，评价马来酸-丙烯酸共聚物MA-AA对固体颗粒的分散性能。实验在固定颜料浓度与搅拌条件下，测定不同共聚物用量时的吸光度变化，计算分散力F(MnO₂)。结果表明，最佳条件下MA-AA的分散力高达1.35 g·L⁻¹，显著高于BASF Sokalan CP5（1.21 g·L⁻¹）和国产SP（0.70 g·L⁻¹）。高分散力归因于共聚物主链的高电荷密度与端基磺酸基协同作用，使颜料表面形成厚水化层，阻止颗粒团聚。实际印染应用中，马来酸-丙烯酸共聚物MA-AA可有效防止染料色点、色斑产生，提高印花清晰度与匀染性，减少返工率，是性能优异的绿色分散螯合剂[2]。
对CaCO₃的螯合力
采用标准CaCO₃沉淀法测定马来酸-丙烯酸共聚物MA-AA的螯合容量：在硬水条件下加入定量共聚物，用EDTA回滴未沉淀钙离子，计算螯合力A(CaCO₃)。最佳样品对钙的螯合值为168 mg·g⁻¹，略高于Sokalan CP5（162 mg·g⁻¹），远高于国产SP（160 mg·g⁻¹）。高螯合力使MA-AA能在前处理、染色及皂洗各阶段捕获Ca²⁺、Mg²⁺，防止不溶性钙皂、钙染料沉积，避免设备结垢与布面白点。由于其分子量低、扩散快，马来酸-丙烯酸共聚物MA-AA在低温下仍能迅速发挥作用，适用于各种纤维及节能短流程工艺，是实现无磷软水剂升级的理想替代品[2]。
参考文献
[1] Kinetics and scale inhibition application studies towards bulk and RAFT copolymerization of maleic anhydride and acrylic acid. By: Cao, Mengyu; et al. European Polymer Journal (2024), 220, 113504.
[2] 董学亮,胡卫东,刘明,等. 绿色纺织印染络合剂马来酸-丙烯酸共聚物的合成 [J]. 化学研究, 2008, (03): 61-63. DOI:CNKI:SUN:HXYA.0.2008-03-018.