[發明專利]改性多糖

無效

• 申請號: 201110037110.1
• 申請日: 2006-07-14
• 公開（公告）號: CN102167751A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: K·A·羅德里格斯;J·S·托麥德斯;A·L·奇米喬格盧;M·克羅斯曼
• 申請（專利權）人: 阿克蘇諾貝爾公司
• 主分類號: C08B31/18
• 分類號: C08B31/18;C08L3/10;C02F5/14;C11D3/22;B01F17/00;C08J5/04;C04B24/38;C09K8/528
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙向輝;郭文潔

本申請是申請日為2006年7月14日、申請號為200610128557.9、發明名稱為“改性多糖”的中國國家申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及不同部分改性的多糖，其中包括羧酸酯，醛，磺酸酯，磷酸酯，和膦酸酯部分。本發明也涉及包含上述聚合物的抗垢劑和/或分散劑配方或組合物以及它們在含水系統中的應用，包括水垢的最小化。

背景技術

含水系統如，沸水或水蒸汽產生系統，冷卻水系統，氣體凈化系統，紙漿和紙碾磨系統，脫鹽系統，紡織品、餐具和硬表面清洗系統以及在燃氣、石油和地熱井的產生過程中遇到的向下鉆進系統。這些系統中的水，無論自然的或受污染的，都經常含有例如無機微粒和/或鹽的成分。無機微粒如泥、沙和粘土，往往聚集在表面，從而抑制水的流動和熱交換，除非它們被有效地分散。這些鹽如果不處于溶解的、懸浮的或分散的狀態，就會引起積聚、沉淀和淤塞的問題。

無機鹽一般由金屬陽離子和無機陰離子反應生成，金屬陽離子如鈣、鎂或鋇，無機陰離子如磷酸根，碳酸根和硫酸根。無機鹽形成后，往往在水中不溶或溶解度很低。隨著溶液中鹽濃度的增加，或隨著含有這些鹽的水的pH和/或溫度的變化，這些鹽從溶液中沉淀、結晶并且在表面形成硬的沉積或水垢。這種水垢的形成給諸如熱交換設備，鍋爐，次生油回收井，和自動洗碗機的裝置帶來麻煩，包括用這種硬水洗滌底層，都降低該設備的性能和壽命。

除了水垢的形成，許多碳鋼制成的冷卻水系統如工業冷卻塔和熱交換器都面臨腐蝕的問題。一般嘗試通過向水中加入多種抑制劑如正磷酸鹽和/或鋅化合物來阻止腐蝕。但是磷酸鹽的加入增加了高度不溶磷酸鹽的形成，如磷酸鈣。鋅化合物的加入能導致不溶鹽如氫氧化鋅和磷酸鋅的沉淀。

含有結成水垢的鹽和無機微粒的含水系統的穩定性涉及多種機制。為了消除結成水垢的鹽的有害作用，抑制是常規的機理。在抑制過程中，加入一種或多種聚合物來提高含水系統中結成水垢的鹽的溶解度。

在處理冷卻水過程中，膦酸鹽和低分子量同聚物是原生碳酸鈣的抑制劑。但是，這些添加物在壓力條件下是不夠的。因此需要一種在壓力條件下對晶體形成起晶體生長改性劑作用的聚合物。前述的抑制劑不完全有效。

另一個穩定性機制是沉淀鹽晶體的分散。具有羧酸基團的合成聚合物是沉淀鹽如碳酸鈣的很好的分散劑。在這一機理中，晶體以分散狀態存在，而不是溶解于含水系統中。

第三個穩定性機理涉及用聚合物干預晶體結構并使之變形，從而使水垢更少地附著在表面，其它形成的晶體或存在的微粒上。

清潔組合物中合成聚合物的加入也給這些組合物帶來了許多有用的功能。例如，在加工粉末狀清潔劑過程中，它們能夠單獨或聯合用作粘性降低劑。它們也可以用作抗-再沉積劑，分散劑，水垢和沉積抑制劑，晶體改性劑，和/或能夠部分或完全代替助洗劑使用的清潔劑，該助洗劑能夠使表面活性劑具有最適宜的清潔作用的特性。

為了增加清潔性能，清潔配方一般含有助洗劑如磷酸鹽和碳酸鹽。但是，這些助洗劑也能夠沉淀出不溶的鹽如碳酸鈣和磷酸鈣(以正磷酸鈣的形式)。這些鹽的沉淀物在衣服和餐具上形成沉積，導致表面沒有光澤和出現斑點。同樣地，不溶鹽在向下鉆進油田的應用中能夠造成更多的問題。所以有必要在水處理，油田和清潔配方中加入聚合物，用以減少不溶鹽形成的水垢。

多年來，合成聚合物已經被用于減少含水處理系統中水垢的形成。例如，聚合物如聚丙烯酸用作鈣結合劑或碳酸鈣抑制劑，清潔劑中的聯合助洗劑和分散劑以及水處理應用已幾十年。但是，由于需求的增加和原油供給的緊張，最近用于生產這些合成聚合物的單體缺乏，生產聚合物的成本增加。所以，聚合物需要用可再生自然資源代替這些合成的聚合物。另外一個好處，可再生自然資源得到的聚合物比合成聚合物具有更好的生物降解能力，合成聚合物具有非常小的生物降解能力。

淀粉，包括氧化淀粉和其他改性多糖，在過去就呈現出作為清潔劑添加劑的潛在應用。例如，已知用氧化胰島素作為鈣結合劑。多糖聯合-助洗劑也包括由清潔劑配方中使用的氧化失水葡萄糖、氧化糊精制得的那些，以及由低分子量羧化麥芽糖糊精等用于清潔劑應用中制得的那些。并且，已知用改性多糖作為螯合劑。但是，它們的性能比合成聚合物如聚丙烯酸弱。

合成聚合物一般由石油基礎原料生產而成。在過去幾年中，用來生產這種合成聚合物的原料的價錢急劇增長。于是，根據本發明的改性多糖比合成聚合物在性能價格比方面更具有優勢。