[發明專利]馬來酸酐共聚物阻垢分散劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200810018017.4
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101264986A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 俞燕龍;楊帆;王曉華;陳士龍
• 申請（專利權）人: 中國石油蘭州石油化工公司
• 主分類號: C02F5/10
• 分類號: C02F5/10
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，涉及一種水處理工藝過程中的阻垢分散劑，尤其涉及一種馬來酸酐共聚物阻垢分散劑及制備方法，主要用于工業循環水和反滲透水處理過程中，以防止工業循環水和反滲透水處理中由于鈣離子的不斷增加使得碳酸鈣、硫酸鈣等無機鹽在換熱設備表面上結垢影響換熱效率，或在反滲透膜上附著堵塞膜孔，影響了反滲透系統和膜使用壽命。

背景技術

在工業循環水和反滲透水處理等工藝過程中，由于鈣離子的不斷增加使得碳酸鈣、硫酸鈣等無機鹽在換熱設備表面上結垢，影響換熱效率；在反滲透膜上附著堵塞膜孔，影響了反滲透系統和膜使用壽命。

國內阻垢分散劑的開發與研究經歷了無機鹽、聚合電解質、天然高分子、有機膦酸、聚羧酸共聚物等階段，已逐步由單一化技術向多元化復合型技術發展。20世紀60年代后期，聚磷酸鹽、聚羧酸鹽阻垢緩蝕劑開始出現；20世紀70年代中后期，又開發具有不同官能團的聚合物類阻垢緩蝕劑，以適應各種不同水質要求。近年來，對共聚物結構及阻垢機理的大量研究表明，共聚物結構與阻垢劑性能關系極為密切，共聚物中的羧酸官能團對阻CaCO₃、CaSO₄垢起主要作用，而羥基、酰胺基等對阻Ca₃(PO4)₂垢有良好的效果。目前，在實際中應用中，主要以聚合物型阻垢分散劑和復合型緩蝕阻垢劑為主。

馬來酸酐類共聚物是以馬來酸或水解馬來酸酐為主要單體的一類共聚物阻垢劑，其結構中羥基數較聚丙烯酸類阻垢劑多，因此具有良好的阻碳酸鈣和硫酸鈣垢的效果，且熱穩定性能好，在海水淡化的閃蒸裝置中和低壓鍋爐上得到廣泛應用。

國內李愛山等以甲苯為溶劑，合成馬來酸酐/甲基丙烯酸羥乙酯共聚物，該共聚物對阻碳酸鈣、碳酸鎂，穩定鐵、鋅效果良好。荊國華等將磺酸基團引入其中合成馬來酸酐(MA)/2-丙烯酰胺2-甲基丙基磺酸(AMPS)二元共聚物，具有良好的阻碳酸鈣、磷酸鈣效果和分散氧化鐵的能力。楊亞玲、張健合成了有機膦酸型水質穩定劑-膦酸化水解聚馬來酸酐(PHPMA)，該共聚物具有阻垢和緩蝕雙重性能，并且阻垢性能優于水解馬來酸酐。

中國專利200510024555.0提供的分散劑由丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽共聚物、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-AMPS共聚物、馬來酸酐-丙烯酸共聚物、氯化鋅和水組成。中國專利200510024564.X涉及的阻垢分散劑由2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、木質素磺酸鈉、單寧、腐殖酸鈉和水組成。中國專利200510024558.4的分散劑由丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽共聚物、硅酸鹽、1-羥基亞乙基-1-1-二膦酸、葡萄糖酸、苯駢三氮唑和水組成。中國專利200510024559.9的分散劑由甲基丙烯酸羥甲酯、二酰基過氧化物、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-AMPS共聚物、馬來酸酐-丙烯酸共聚物、氯化鋅和水組成。中國專利200610056952.0涉及的阻垢分散劑由于共聚物中同時含有酰胺基、羧基官能團，使阻垢分散劑不僅具有優良的阻CaSO₄垢功能，還有一定分散氧化鐵的性能，同時受水質中Fe²⁺、Ba²⁺濃度的影響較小，具有穩定持久的阻垢性能。在硫酸鈣鹽高過飽和度或高鈣離子濃度下，具有高效阻垢分散性。可廣泛應用于工業循環水和反滲透水處理系統。中國專利93112136.1公開了一種水處理劑馬來酸酐-丙烯酸共聚物(馬-丙共聚物)的制備方法。該方法是將馬來酸酐加熱熔化，控制一定溫度，加入H₂O₂同時按丙烯酸與馬來酸酐摩爾比為5～50∶95～50的比例加入丙烯酸進行共聚合，制備出一系列馬-丙共聚物。中國專利200710051679.7是在馬來酸酐系列阻垢劑的合成過程中添加超支化多雙鍵單體進行聚合。通過這種方法能夠明顯的提高馬來酸酐均聚物，馬來酸酐共聚物產物的分子量，其綜合性能提高數倍之多。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于工業循環水和反滲透水處理系統的馬來酸酐共聚物阻垢分散劑。

本發明的另一目的是提供一種馬來酸酐共聚物阻垢分散劑的制備方法。

本發明的馬來酸酐共聚物阻垢分散劑，是由以下質量份的單體聚合而成：

馬來酸酐20～40份，不飽和羧酸20～40份，不飽和羧酸酯20～40份。