一种超支化阻垢聚合物及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108503819A(43)申请公布日2018.09.07(21)申请号201810383523.7(22)申请日2018.04.26(71)申请人西南民族大学地址610041四川省成都市一环路南四段16号(72)发明人陈华林丁克毅刘军(74)专利代理机构北京世誉鑫诚专利代理事务所(普通合伙)11368代理人孙国栋(51)Int.Cl.C08G65/327(2006.01)C08G65/335(2006.01)C02F5/14(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种超支化阻垢聚合物及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种超支化阻垢聚合物及其制备方法和应用，属于工业水处理中的阻垢与防垢技术领域。本发明通过分子设计将含膦官能基团引入到超支化聚醚骨架的外围端基上，与聚酯类超支化聚合物相比，在水中的具有优良化学稳定性；端基含膦官能基团引入，提升局部膦浓度，增大了膦官能基团外围空间位阻，有效地提升了超支化阻垢聚合物的阻垢性能和缓蚀性能。当PBTCA作为含膦官能基团引入超支化端基后，不但能够保持PBTCA本身性能，还能进一步提升PBTCA的阻垢和缓蚀性能，能够应用于具有高温的、pH范围广、垢质复杂、高固水系等循环冷却水中。CN108503819ACN108503819A权利要求书1/2页1.一种超支化阻垢聚合物，其特征在于，所述超支化阻垢聚合物由超支化聚醚骨架和含膦端基基团组成，具有以下分子结构：其中：n为自然数；R2＝含磷化合物；所述超支化阻垢聚合物数均分子量分布3000～15000，聚合物支化度为0.15～0.8。2.根据权利要求1所述的超支化阻垢聚合物，其特征在于，所述含磷化合物为无机磷酸、磷酸酐、有机膦酸、有机膦酸或其盐。3.根据权利要求1所述的超支化阻垢聚合物，其特征在于，所述超支化阻垢聚合物具有以下分子结构：其中：n为自然数；2CN108503819A权利要求书2/2页4.根据权利要求1所述的超支化阻垢聚合物，其特征在于，所述超支化阻垢聚合物数均分子量分布5000～10000，聚合物支化度为0.5～0.7。5.制备权利要求1～4任意一项所述的超支化阻垢聚合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)超支化聚醚合成：在-10℃～25℃，将四氢呋喃和缩水甘油溶于有机溶剂，搅拌混合均匀后，加入阳离子引发剂，在常压下进行阳离子开环共聚反应0.5h～5h，加入终止剂终止反应，得到超支化聚醚。2)超支化阻垢聚合物合成：加入超支化聚醚、含膦化合物以及催化剂，60℃～80℃反应6h～12h，反应过程中，将氮气加热从反应器底部通入反应体系，产物分离提纯得到产物。6.根据权利要求5所述的超支化阻垢聚合物的方法，其特征在于，所述四氢呋喃的体积份为80～100、缩水甘油的体积份为30～100和阳离子引发剂的体积份为0.1～0.5。7.根据权利要求5所述的超支化阻垢聚合物的方法，其特征在于，所述阳离子引发剂为浓硫酸，三氟甲基磺酸，BF3，SnCl4，三氟化硼乙醚中的一种。8.根据权利要求5所述的超支化阻垢聚合物的方法，其特征在于，所述超支化聚醚摩尔质量份为1～5份、含膦化合物摩尔质量份为100～500份以及催化剂摩尔质量份为0.001～0.01份。9.根据权利要求5所述的超支化阻垢聚合物的方法，其特征在于，所述催化剂为4-二甲氨基吡啶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐中的一种或两种。10.权利要求1～4任意一项所述的超支化阻垢聚合物或由权利要求5～9任意一项所述方法制备的超支化阻垢聚合物在防垢阻垢方面的应用。3CN108503819A说明书1/8页一种超支化阻垢聚合物及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于工业水处理中的阻垢与防垢技术领域，涉及一种超支化阻垢聚合物及其制备方法和应用，具体涉及一种含磷超支化聚醚及其制备方法和应用。背景技术[0002]我国的水资源量少并且污染严重，严重缺水会造成环境问题和社会问题。节约和治理污水十分重要，随着人们对环保的日益重视及水资源的短缺，工业循环冷却水已占工业用水的60％～70％，在使用过程中若不加处理，随着其浓缩倍数的提高，将会使设备和管道产生腐蚀、结垢和微生物黏泥等问题加剧，直接导致产率下降和高能量消耗，影响设备及管道的使用寿命。[0003]使用缓蚀阻垢剂是控制腐蚀和结垢最常用的方法之一，因此，近年来缓蚀阻垢剂的研究备受关注，然而，带有新特性的超支化聚合物阻垢剂更是当前水处理研究的新方向。专利CN101041516公开了一种高效马来酸酐系聚合物阻垢剂的制备方法，采用的是先用缩聚的方法合成带有不饱和键的超支化聚酯、聚醚或者聚酰胺，再用马来酸酐进行共聚改性，能够得到含有外围羧基的超支化聚合物，