专利名称：聚乙烯醇磷酸铵的制备方法
技术领域：
本发明属于有机化合物制备领域，尤其是一种聚乙烯醇磷酸铵的 制备方法。
背景技术：
硫化氢是一种有剧毒的气体，而且由于比重较大，它也是低层大 气的主要污染物之一。很多国家都把亚甲基蓝比色法列为检测硫化氢 的标准方法，该方法比较灵敏，显色后比较稳定，干扰少，但是由于 硫化氢极不稳定，易被氧化，致使使用该方法后的回收率较低，检测 结果易受影响。
聚乙烯醇磷酸铵被用于监测空气和废气中硫化氢的稳定剂，无论 在实验室还是在现场使用都取得了令人满意的结果，可提高硫化氢的 稳定性，完全能满足环保监测的需要，已经成为一种新型的环保监测 专用试剂。
目前聚乙烯醇磷酸铵的制备方法通常为首先由磷酸与尿素反应 生成磷酸脲溶液，其次磷酸脲溶液再与聚乙烯醇反应生成聚乙烯醇磷 酸铵成品。聚乙烯醇上仅羟基能被磷酸脲酯化生成磷酸酯，也就是如 式(I)所示的基团取代了聚乙烯醇上的羟基。
一OP(OH)O,
该基团对聚乙烯醇上的羟基取代程度的不同，所生成的最终产物的性
能也不同。其取代的程度主要受以下条件限制l.物料比例通过控 制磷酸脲的使用量，以及磷酸与尿素的比例，严格控制聚乙烯醇的酯 化程度，才可以得到所需要的产物；2.反应条件主要包括反应时间 和反应温度。反应时间过长，产物就会呈球状、块状、甚至交联。反 应温度太低，则反应速度太慢，甚至不能反应，若反应温度太高，产 物同样也会呈现块状、甚至交联。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制作简单易行，可提高硫化氢稳定性的聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，使用该工艺 方法所获得的聚乙烯醇磷酸铵的性能可以满足环保监测工作的特殊 要求。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的 一种聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，其特征在于制备步骤为
(1) .将磷酸与尿素混合，升温至尿素完全溶解，得到磷酸脲溶液;
(2) .磷酸脲溶液中加入聚乙烯醇的水溶液，升温至105 115。C以
除去过量的水，继续升温至145 155°C，反应15~20分钟，得到固 体产物；
(3) .将固体产物冷却至室温后加水制成水溶液，然后过滤，在滤 液中加入乙醇重结晶；
(4) .重结晶后的产物于6(TC时真空干燥，得到聚乙烯醇磷酸铵成
口
叩o
所述的步骤(l)中的磷酸与尿素的重量比为U 13: 6~8。 所述的步骤(l)中的磷酸与尿素的重量比为12: 7。 所述的磷酸的浓度85%。
所述的聚乙烯醇水溶液中纯聚乙烯醇的含量与磷酸的重量比为 1: 3。
本发明的优点和有益效果为
1. 在本发明的制备方法中磷酸与尿素的重量比为U 13: 6~8，其 最佳重量比为12: 7。通过对物料的比例进行严格的控制，从而控制 了聚乙烯醇的酯化程度，最终得到所需要的产物。
2. 在本发明的制备方法中磷酸脲溶液中加入聚乙烯醇的水溶液， 升温至105 115'C间歇搅拌以除去过量的水，继续升温至145 155 'C，反应15 20分钟。通过对反应时间和反应温度的控制，使获得的 产物性能良好，不会呈现球状、块状甚至交联现象，可以对硫离子起 到稳定作用。
3. 本发明是一种操作简单、易于实现的聚乙烯醇磷酸铵的制备方 法。本发明通过对物料的比例、反应时间、反应温度进行严格的控制, 使获得的产物性能良好，不会呈现球状、块状甚至交联现象，可以对 硫离子起到稳定作用，并且不会影响下步的比色测定，完全能够满足 环保监测工作的特殊要求，是一种特别适宜在亚甲基蓝比色法中使用 的硫化氢稳定剂。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述。以下实施例只是描 述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
本聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，其特征在于其制备步骤为 实施例1:
(1) .将1375克浓度为85%的磷酸和750克尿素混合并升温至尿素 完全溶解，得到磷酸脲溶液。
(2) .将450克的聚乙烯醇溶解在1375毫升水中，并将溶解后的聚 乙烯醇溶液与步骤(l)所得的磷酸脲溶液混合，将混合溶液升温至105 °C,间歇搅拌以除去过量的水，再将去除了多余水分的混合物倾至搪 瓷盘中继续升温至145'C，反应18分钟，得到固体产物。
(3) .将步骤(2)所得的固体产物冷却到室温至变脆，将变脆后的产 物溶于1500毫升水中制成水溶液，然后过滤，滤去不溶物。将过滤 后的滤液慢慢注入到2000毫升乙醇中重结晶。
(4) .将重结晶后的产物于60。C时真空干燥，即可得到聚乙烯醇磷 酸铵成品。
实施例2:
(1) .将1500克浓度为85%的磷酸和875克尿素混合并升温至尿素 完全溶解，得到磷酸脲溶液。
(2) .将500克的聚乙烯醇溶解在1500毫升水中，并将溶解后的聚 乙烯醇溶液与步骤(l)所得的磷酸脲溶液混合，将混合溶液升温至110 。C，间歇搅拌以除去过量的水，再将去除了多余水分的混合物倾至搪 瓷盘中继续升温至15(TC，保持反应15分钟，得到固体产物。
(3) .将步骤(2)所得的固体产物冷却到室温至变脆。将变脆后的产 物溶于1500毫升水中制成水溶液，然后过滤，滤去不溶物。将过滤 后的滤液慢慢注入到2000毫升乙醇中重结晶。
(4) .将重结晶后的产物于60。C时真空干燥，即可得到聚乙烯醇磷 酸铵成品1200克。
实施例3:
(1) .将1625克浓度为85%的磷酸和1000克尿素混合并升温至尿 素完全溶解，得到磷酸脲溶液。
(2) .将550克的聚乙烯醇溶解在1625毫升水中，并将溶解后的聚乙烯醇溶液与步骤(l)所得的磷酸脲溶液混合，将混合溶液升温至115 °C，间歇搅拌以除去过量的水，再将去除了多余水分的混合物倾至搪 瓷盘中继续升温至155'C，反应20分钟，得到固体产物。
(3) .将步骤(2)所得的固体产物冷却到室温至变脆，将变脆后的产 物溶于1500毫升水中制成水溶液，然后过滤，滤去不溶物。将过滤 后的滤液慢慢注入到2000毫升乙醇中重结晶。
(4) .将重结晶后的产物于6(TC时真空干燥，即可得到聚乙烯醇磷 酸铵成品。
权利要求
1.一种聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，其特征在于制备步骤为(1).将磷酸与尿素混合，升温至尿素完全溶解，得到磷酸脲溶液；(2).磷酸脲溶液中加入聚乙烯醇的水溶液，升温至105～115℃以除去过量的水，继续升温至145～155℃，反应15～20分钟，得到固体产物；(3).将固体产物冷却至室温后加水制成水溶液，然后过滤，在滤液中加入乙醇重结晶；(4).重结晶后的产物于60℃时真空干燥，得到聚乙烯醇磷酸铵成品。
2. 根据权利要求1所述的聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，其特征在于所述的步骤(l)中的磷酸与尿素的重量比为U 13: 6~8。
3. 根据权利要求1所述的聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，其特征在于所述的步骤(l)中的磷酸与尿素的重量比为12: 7。
4. 根据权利要求1所述的聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，其特征在于所述的磷酸的浓度85%。
5. 根据权利要求1所述的聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，其特征在 于:所述的聚乙烯醇水溶液中纯聚乙烯醇的含量与磷酸的重量比为h 3。
全文摘要
本发明属于一种聚乙烯醇磷酸铵的制备方法，其制备步骤包括(1)将磷酸与尿素混合，得到磷酸脲溶液；(2)磷酸脲溶液中加入聚乙烯醇的水溶液，升温反应得到固体产物；(3)将固体产物制成水溶液，过滤重结晶；(4)重结晶后的产物真空干燥，得到聚乙烯醇磷酸铵成品。本发明是一种操作简单、易于实现的聚乙烯醇磷酸铵的制备方法。本发明通过对物料的比例、反应时间、反应温度进行严格的控制，使获得的产物性能良好，不会呈现球状、块状甚至交联现象，可以对硫离子起到稳定作用，并且不会影响下步的比色测定，完全能够满足环保监测工作的特殊要求，是一种特别适宜在亚甲基蓝比色法中使用的硫化氢稳定剂。
文档编号C08F116/00GK101608002SQ20081005356
公开日2009年12月23日 申请日期2008年6月19日 优先权日2008年6月19日
发明者金 何, 邹政红, 闫汝连 申请人:天津市化学试剂研究所