水解聚马来酸酐（HPMA）的合成工艺研究(6)
3.3 马来酸酐用量的探索
反应条件固定为反应温度T=90°C、催化剂（硫酸铁铵）用量m=0.375g、引发剂（双氧水）用量m=20g、反应时间t=2h为基本条件，研究加入不同量马来酸酐对产品阻垢率的影响：
表3 在不同马来酸酐用量下测得阻垢率的大小
实验编号 马来酸酐（g） 阻垢率（%）
1 15 23.1
2 20 24.0
3 25 26.9
4 30 24.0
5 35 21.1
图3.3 马来酸酐投加量对HPMA阻垢率的影响
马来酸酐对化学反应也有很大影响。聚合物用量的增大，HPMA的活性基团羧酸集团(COOH)与水中的Ca2+螯合得更完全，使水垢不能正常生成而发生畸变。由图3可知，HPMA投加质量浓度对其阻垢率的影响很大，并经历了先增大后降低的过程，在其投加质量浓度为4 mg/L时，阻垢率达到最佳，为99.61%。这是因为起始加入阻垢剂时，水中的Ca2+可以与聚合物完全螯合，它被吸附在水垢晶体表面，使之发生畸变，使水垢不能正常生成。当Ca2+被螯合完全后再加入聚合物其阻垢率就不会明显提高了，反而由于溶液的溶限作用，阻垢率开始下降。由此可知，最佳反应温度为25g。
3.4 反应温度的探索
反应条件固定为马来酸酐m=25g、催化剂（硫酸铁铵）用量m=0.375g、引发剂(双氧水)用量m=20g、反应时间t=2h为基本条件，研究在不同温度下反应产品阻垢率的影响：
表4 在不同反应温度下测得阻垢率的大小
实验编号 反应温度（°C） 阻垢率（%）
1 60 22.9
2 75 24.0
3 90 26.9
4 105 22.1
5 130 24.4
图3.4 反应温度对HPMA阻垢率的影响
反应温度[13]影响化学反应活化能和聚合速率，也对产物的平均分子质量大小与分布以及聚合物结构有很大的影响，以致最终影响其阻垢性能。在马来酸酐共聚过程中，反应温度过低，聚合速度太慢，反应周期较长，随着温度升高(活化温度65°C)，引发剂的分解常数增大，反应速度迅速加快。但温度过高，会加快双氧水的自身分解，降低其利用率，还会影响马来酸酐的聚合度和分子量分布，产物颜色加深。由于随反应温度的升高，聚合反应越完全，聚合的相对分子质量越大，因此HPMA的阻垢性能越好；但随温度升高，合成的成本也在增大。当温度为95 ℃时，HPMA 阻垢率已经达到最高值，为合成的最佳温度。再继续升高温度,阻垢率有所下降。由此可知，最佳反应温度为90°C。
3.5 反应时间的探索
反应条件固定为马来酸酐m=25g、反应温度T=90°C、催化剂(硫酸铁铵)用量m=0.375g、引发剂(双氧水)用量m=20g为基本条件，研究在不同反应时间[14]下得到的产品对阻垢率的影响：
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