一种无磷共聚物阻垢分散剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102674568102674568B(45)授权公告日2015.01.21(21)申请号201210192763.1刘祥,李俊莉,南粉益.MAHA四元共聚物的合成及其阻垢性能.《现代化工》.2009,第29卷(22)申请日2012.06.13(第7期),(73)专利权人威海翔宇环保科技有限公司地址264200山东省威海市威海经技区青岛审查员王静路西宋家洼村南(72)发明人李洪社唐永明喻果徐飞孙晓丹姜春莉(74)专利代理机构威海科星专利事务所37202代理人于涛(51)Int.Cl.C02F5/10(2006.01)(56)对比文件CN101103048A,2008.01.09,全文.CN101264986A,2008.09.17,全文.WO2011/116518A1,2011.09.29,全文.US5593595A,1997.01.14,权利要求书1页权利要求书1页说明书5页说明书5页(54)发明名称一种无磷共聚物阻垢分散剂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种无磷共聚物阻垢分散剂及其制备方法，无磷共聚物阻垢分散剂由马来酸、丙烯酸、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸共聚而成，马来酸、丙烯酸、不饱和羧酸酯、不饱和磺酸的质量比为5~60:10~80:1~20:1~30，固含量为30~40%，无磷共聚物的分子量为1000~5000。本发明同时提供了无磷共聚物阻垢分散剂的制备方法。本发明的无磷共聚物阻垢分散剂同时含有羧基、酯基、磺酸基团，对碳酸钙、磷酸钙具有优良的阻垢分散作用，同时具有良好的分散氧化铁和稳定锌盐作用，可广泛用于冷却水处理、低压锅炉水处理和反渗透水处理等领域。CN102674568BCN10267458BCN102674568B权利要求书1/1页1.一种无磷共聚物阻垢分散剂的制备方法，其特征在于在带搅拌器、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计的四口烧瓶中加入86g13%的氢氧化钠溶液和20g马来酸酐，开启搅拌器，待马来酸酐溶解后，升温至90℃，滴加含20g丙烯酸、5g甲基丙烯酸甲酯、8g丙烯磺酸和25g去离子水的溶液，同时滴加含1.2g过硫酸钾和12g去离子水的溶液，滴加完毕后保温4小时，冷却得产品。2CN102674568B说明书1/5页一种无磷共聚物阻垢分散剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及水处理领域，具体地说涉及水处理药剂，特别是指一种无磷共聚物阻垢分散剂及其制备方法。背景技术[0002]阻垢分散剂是水处理药剂的重要组成部分，主要用于抑制水处理工艺过程中各种垢物如碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等的沉积。阻垢分散剂的发展与冷却水处理技术的进步是密切相关的。在早期的冷却水处理中，为了阻止碳酸钙的沉积，采用向冷却水中加入硫酸降低pH和碱度同时加入具有阻垢能力的聚磷酸盐的方法。在这个阶段，开发了以聚丙烯酸为代表的均聚物阻垢分散剂，通过与聚磷酸盐的协同效应达到阻垢的目的。为防止由聚磷酸盐水解产生的磷酸根与钙离子形成磷酸钙垢，人们开发了具有阻磷酸钙垢能力的丙烯酸-丙烯酸酯共聚物。随着冷却水处理技术的发展，自然平衡pH的方案逐渐取代了加酸方案，这就对水处理药剂的阻垢分散性能提出了更高的要求。以氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸等为代表的有机膦酸逐渐取代了聚磷酸盐成为水处理药剂中的主要阻垢剂成分。然而，有机膦酸主要依靠晶格畸变等作用实现阻垢，而对于水中形成的大量碳酸钙微晶则缺乏抑制能力。因此，人们又开发了具有更好阻垢分散能力的聚马来酸和以马来酸为主要单体的共聚物。与丙烯酸的聚合物相比，马来酸聚合物由于分子主链上羧基密度更高而具有更好的阻碳酸钙能力，并且马来酸聚合物的生物降解性远高于丙烯酸聚合物。但是由于马来酸酐的稳定性，其自由基聚合比较困难，因此在水相中聚合所得的马来酸聚合物往往分子量较低，这限制了马来酸聚合物的应用。[0003]随着水处理技术的发展，人们对阻垢分散剂提出了更高的要求。主要体现在两个方面：一是除了具有阻碳酸钙、磷酸钙等的能力外，还要求阻垢分散剂具有良好的分散氧化铁能力，以减轻铁垢的沉积对换热效果和金属腐蚀的影响；而是由于锌盐在水处理药剂中作为缓蚀剂主成分的大量使用，导致锌垢极易沉积，为此要求阻垢分散剂同时具有稳定、分散锌盐的能力。也就是说，开发具有阻碳酸钙、磷酸钙垢兼具分散氧化铁和稳定锌盐能力的多功能阻垢分散剂成为水处理领域的迫切需要。为此，一些含不同官能团单体的共聚物被开发出来，如CN101264986报道了一种马来酸酐共聚物，在高钙离子浓度下仍然具有良好的阻垢分散能力，而且兼具分散氧化铁的能力，CN101186394B报道了一种阻垢分散剂，由丙烯酸、丙烯酰胺和磺酸单体共聚而成，不仅拥有良好的阻碳酸钙垢能力，而且具有优秀的分散